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

Phương pháp nghiên cứu Áp dụng các tiêu chuẩn và quy chuẩn mới nhất của Việt Nam về nước thải sinh hoạt dựa trên các công thức tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Hóa Công nghệ môi trường

Người hướng dẫn khoa học

TS LÊ CAO KHẢI

HÀ NỘI - 2012

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

MỞ ĐẦU 3

1 Lý do chọn đề tài 3

2 Mục đích nghiên cứu 4

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 4

4 Phạm vi nghiên cứu 4

5 Phương pháp nghiên cứu 4

CHƯƠNG 1 6

TỔNG QUAN 6

1.1 Sơ lược về khu kí túc xá trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 6

1.2 Tổng quan về nước thải sinh hoạt của Kí túc xá 8

1.2.1 Phân loại nước thải Kí túc xá 8

1.2.2 Thành phần của nước thải Kí túc xá trường ĐHSP Hà Nội 2 9

1.2.3 Tính chất của nước thải sinh hoạt 13

1.2.4 Theo dõi lượng nước tiêu thụ của Kí túc xá 14

1.2.5 Theo dõi lượng nước thải của Kí túc xá 14

1.3 Một số công nghệ điển hình ứng dụng trong xử lý nước thải sinh hoạt 15

1.3.1 Công nghệ Johkasou 15

1.3.2 Công nghệ AQUAmax 15

1.3.3 Công nghệ bùn hoạt tính kết hợp màng vi sinh MBR 17

1.3.4 Công nghệ USBF 19

1.4 Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt Kí túc xá trường ĐHSP Hà Nội 2 21

CHƯƠNG 2 22

CƠ SỞ LÝ THUYẾT LỰA CHỌN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 22

2.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 22

2.1.1 Địa điểm thiết kế 22

2.1.2 Thông số chất lượng nước thải đầu vào 22

2.1.3 Lưu lượng nước thải sinh hoạt tính toán 24

2.1.4 Mức độ cần thiết xử lý nước thải 25

2.2 Lựa chọn công nghệ xử lý 26

2.3 Dây chuyền công nghệ và thuyết minh công nghệ 27

CHƯƠNG 3 33

TÍNH TOÁN CÁC HẠNG MỤC CHÍNH TRONG HỆ THỐNG 33

3.1 Song chắn rác 33

3.2 Hầm gom nước thải 39

3.3 Bể lắng cát thổi khí 41

3.4 Sân phơi cát 47

3.5 Bể lắng đứng đợt 1 48

3.6 Bể Aeroten 53

3.7 Bể lắng đứng đợt 2 62

3.8 Bể tiếp xúc – Khử trùng 66

3.9 Sân phơi bùn 70

KẾT LUẬN 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nước là một tài nguyên quý của con người Mọi hoạt động sản xuất sinh hoạt đều cần dùng đến nước Nền kinh tế càng phát triển nhu cầu của con người càng tăng cao Chính vì vậy mà hàng ngày một lượng nước lớn được tiêu thụ và đồng thời ngần ấy lượng nước thải được thải ra môi trường do đó môi trường nước đang bị ô nhiễm rất nghiêm trọng đặc biệt là ở các thành phố lớn: Hà Nội, Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng Nước thải sinh hoạt thường chiếm 80% tổng số nước thải ở các thành phố là nguyên nhân chính gây lên tình trạng ô nhiễm nước và vấn đề này có xu hướng ngày càng xấu đi Cùng với quá trình đô thị hóa tại Việt Nam diễn ra rất nhanh nhưng cơ sở hạ tầng lại phát triển không cân xứng đặc biệt hệ thống xử lý nước thải vô cùng thô sơ (hoặc chưa có), các doanh nghiệp thì chỉ có một số ít có hệ thống xử lý nước thải Theo tính toán hiện nay chỉ có khoảng 2% lượng nước thải sinh hoạt được xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Qua đó cho thấy, phần lớn nước thải sinh hoạt của hơn 87 triệu dân Việt Nam được thải thẳng ra môi trường Từ đó môi trường bị ô nhiễm nặng nề: hệ sinh thái ở dưới nước đã bị phá hủy nghiêm trọng, các dòng sông trở thành dòng sông chết, một số hồ không còn một loài động thực vật phổ biến nào có thể sống sót được đã làm ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe, đời sống của nhân dân, ảnh hưởng đến sản xuất cũng như mất mĩ quan đô thị

Nếu tình trạng trên còn tiếp diễn thì con người sẽ còn phải gánh chịu những hậu quả khôn lường cho nên ô nhiễm nguồn nước đang là vấn đề nghiêm trọng nhất mà Việt Nam phải đối mặt Chính vì vậy việc xây dựng

hệ thống thoát nước cũng như trạm xử lý nước thải cho các khu dân cư là rất cần thiết

Là một sinh viên tôi cảm thấy mình phải làm một việc gì đó góp phần làm giảm thiểu nỗi lo lắng chung của toàn xã hội ngay tại nơi mình đang học

tập và sinh sống nên tôi đã chọn đề tài: “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Kí túc xá trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2” với mục

tiêu làm cho trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 ngày càng xanh, sạch, đẹp

2 Mục đích nghiên cứu

Thiết kế các hạng mục chính trong hệ thống XLNT sinh hoạt của Kí túc

xá trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Xác định thông số đầu vào của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và yêu cầu đầu ra

- Lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp với thông số chất lượng nước thải đầu vào

*Sơ đồ dây chuyền công nghệ

*Thuyết minh công nghệ: Phân tích lựa chọn các hạng mục công trình

- Tính toán thiết kế các hạng mục công trình

5 Phương pháp nghiên cứu

Áp dụng các tiêu chuẩn và quy chuẩn mới nhất của Việt Nam về nước thải sinh hoạt dựa trên các công thức tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của các tác giả trong nước và thế giới

Các phương pháp:

+ Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu: Thu thập các tài liệu lý thuyết

có liên quan, làm cơ sở để đánh giá hiện trạng và tải lượng ô nhiễm do nước thải sinh hoạt kí túc gây ra

+ Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm của các công nghệ xử

+ Phương pháp tính toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị của hệ thống XLNT

+ Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong quá trình thực hiện đề tài đã tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn về vấn đề có liên quan

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Sơ lược về khu kí túc xá trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Trường ĐHSP Hà Nội 2 đặt tại đường Nguyễn Văn Linh – phường Xuân Hòa - thị xã Phúc Yên - tỉnh Vĩnh Phúc Trường có 11 khoa trực thuộc với quy mô đào tạo 20000 sinh viên Từ khi thành lập đến nay cơ sở vật chất của nhà trường đã không ngừng nâng cao nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy và đáp ứng yêu cầu học tập, nghiên cứu của sinh viên trong thời kì mới

+ Tòa nhà 8 tầng - thư viện trường có trang bị khá đầy đủ trang thiết bị, tài liệu phục vụ cho công tác giảng dạy của giảng viên và nghiên cứu khoa học cho sinh viên

+ Trung tâm giáo dục quốc phòng, sân rèn luyện thể dục

+ Ngoài ra nhà trường còn có nhiều khu tập thể giáo viên và kí túc xá sinh viên Các khu kí túc xá sinh viên của trường gồm có 3 khu: khu nhà 12, khu nhà 14, và khu nhà S Trong đó khu nhà 12 và khu nhà 14 đã được xây dựng từ lâu, khu S mới được xây dựng hiện đại với công trình khép kín và công trình nước sạch mới Trong giới hạn của khóa luận tôi tập trung vào nghiên cứu tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của khu nhà

S Khu kí túc này còn có tòa nhà đang xây dựng dở nên tôi sẽ tính toán thiết

kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt chung cho cả khu kí túc đó trong tương lai

Hình 1.2: Toàn cảnh khu kí túc xá S trường ĐHSP Hà Nội 2

( Nguồn: Goongle Map Wikimapia)

- Khu nhà S bao gồm:

+ Khu kí túc xá sinh viên: gồm các tòa nhà S1, S2 Mỗi tòa nhà có 5 tầng (mỗi tầng có 12 phòng) được xây dựng từ năm 2006

+ Khu kí túc quốc phòng trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2: gồm tòa nhà S3 được xây dựng giống như tòa nhà S1, S2 và 1 tòa nhà S4 có 5 tầng (mỗi tầng có 38 phòng) sắp được đưa vào sử dụng Mỗi phòng có từ 8 - 10 sinh viên, mỗi phòng đều có nhà vệ sinh riêng

+ Ngoài ra trong khuân viên kí túc xá còn có 2 căng tin và 1 nhà ăn tập thể cho sinh viên quốc phòng

+ Số sinh viên dự tính: 3500 sinh viên

1.2 Tổng quan về nước thải sinh hoạt của Kí túc xá

Nước thải kí túc xá chủ yếu là nước sau khi đã được dùng cho các mục đích: ăn uống, tắm, rửa, giặt giũ, vệ sinh nơi ở… của các sinh viên Như vậy nước thải kí túc xá được hình thành trong quá trình sinh hoạt của các sinh viên Ngoài ra nước thải từ các nhà vệ sinh, nước thải từ các căng tin và nước thải từ nhà ăn quốc phòng hòa cùng với nước mưa theo đường cống bố trí xung quanh các tòa nhà được đổ chung vào hệ thống nước thải của thị trấn rồi được dẫn trực tiếp ra sông Cà Lồ

Lượng nước thải phụ thuộc vào số sinh viên, vào tiêu chuẩn cấp nước

và đặc điểm hệ thống thoát nước Mức độ xử lý nước thải phụ thuộc vào nồng

độ bẩn của chất thải, khả năng pha loãng giữa nước thải với nước nguồn và các yêu cầu về mặt vệ sinh và khả năng tự làm sạch của nguồn nước

1.2.1 Phân loại nước thải Kí túc xá

- Nước thải Kí túc xá bao gồm 2 loại:

+ Nước đen: là nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của sinh viên từ các nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất gây ô nhiễm Trong nước thải này chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh và dễ gây mùi hôi thối Hàm lượng các chất hữu cơ (BOD) và các chất dinh dưỡng N, P cao Loại nước thải này thường gây nguy hại đến sức khỏe và dễ làm nhiễm bẩn nguồn nước mặt

+ Nước xám: là nước thải nhiễm bẩn phát sinh từ quá trình: tắm, rửa, giặt giũ của sinh viên với thành phần chất ô nhiễm không đáng kể Loại nước

chất hữu cơ lại thấp và khó bị phân hủy sinh học Trong loại nước thải này chứa nhiều tạp chất vô cơ

Tóm lại, nước thải sinh hoạt nói chung và nước thải kí túc xá nói riêng chứa rất nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học Ngoài ra còn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm Thành phần ô nhiễm chính đặc trưng cho nước thải sinh hoạt đó là: BOD5, COD, Nitơ, Phốt pho

Ở nước ta tiêu chuẩn TCXD 51 – 84 quy định về lượng chất bẩn tính cho một người dân xả vào hệ thống thoát nước trong một ngày theo bảng sau đây:

Bảng 1.1: Lượng chất bẩn của một người trong một ngày xả vào hệ thống

thoát nước (theo quy định của TCXD 51 - 84)

1.2.2 Thành phần của nước thải Kí túc xá trường ĐHSP Hà Nội 2

Thành phần của nước thải sinh hoạt Kí túc gồm:

1.2.2.1 Thành phần hóa học

+ Chất hữu cơ chứa trong nước thải KTX chiếm 50 – 60% tổng các chất gồm các chất hữu cơ thực vật: Cặn bã thực vật, giấy, rau, quả…và các chất hữu cơ động vật như chất thải bài tiết của con người… Các chất hữu cơ trong nước thải theo đặc tính hóa học gồm chủ yếu là: protein (40 - 50%); hyđrat cacbon (25 - 50%) gồm tinh bột, đường, xenlulo; các chất béo, dầu mỡ (10%) Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải dao động trong khoảng 150 - 450% mg/l theo trọng lượng khô Chất hữu cơ khó phân hủy sinh học chiếm tỉ

lệ 20 - 40% nước thải sinh hoạt của KTX Nồng độ các chất hữu cơ thường

được đo bằng chỉ tiêu BOD và COD Bên cạnh các chất trên nước thải Kí túc

xá còn chứa các liên kết hữu cơ tổng hợp: các chất hoạt động bề mặt điển hình

là chất tẩy rửa tổng hợp (Alkyl bezen sunfonat - ABS) rất khó xử lý bằng phương pháp sinh học

+ Các chất vô cơ trong nước thải chiếm 40 – 42% gồm chủ yếu: cát, đất sét, các axit và bazơ vô cơ, dầu khoáng… Nước thải còn chứa các hợp chất hóa học dạng vô cơ như sắt, magie, canxi, silic, photpho, nitơ… Nước thải vừa xả ra thường có tính kiềm, nhưng dần dần trở nên có tính axit vì thối rữa

Cyst nguyên sinh động vật 101 - 103

(Nguồn: Feachem et al 1983, trích bởi Chongrak 1989 )

Khi xét đến các quá trình xử lý nước thải, bên cạnh các thành phần vô

cơ, hữu cơ, vi sinh vật như đã nói trên thì quá trình xử lý còn phụ thuộc rất nhiều trạng thái hóa lí của các chất đó và trạng thái này được xác định bằng

độ phân tán của các hạt Theo đó, các chất chứa trong nước thải được chia thành 4 nhóm phụ thuộc vào kích thước hạt của chúng

Nhóm 1: Gồm các tạp chất phân tán thô, không tan ở dạng lơ lửng, nhũ tương, bọt Kích thước hạt của nhóm 1 nằm trong khoảng 10-4

– 10-1 mm Chúng cũng có thể là chất vô cơ, hữu cơ, vi sinh vật và hợp cùng với nước thải thành hệ dị thể không bền và trong điều kiện xác định, chúng có thể lắng xuống dưới dạng cặn lắng hoặc nổi lên trên mặt nước hoặc tồn tại ở trạng thái

lơ lửng trong khoảng thời gian nào đó Do đó, các chất chứa trong nhóm này

có thể dễ dàng tách ra khỏi nước thải bằng phương pháp trọng lực

Nhóm 2: Gồm các chất phân tán dạng keo với kích thước hạt của nhóm này nằm trong khoảng 10-6

– 10-4 mm Chúng gồm 2 loại keo: keo ưa nước và keo kị nước

 Keo ưa nước được đặc trưng bằng khả năng liên kết giữa các hạt phân tán với nước Chúng thường là những chất hữu cơ có trọng lượng phân

tử lớn: hydratcacbon (xenlulo, tinh bột), protit (anbumin, hemoglobin)

 Keo kị nước (đất sét, hydroxyt sắt, nhôm, silic) không có khả năng liên kết như keo ưa nước

 Thành phần các chất keo có trong nước thải chiếm 35 - 40% lượng các chất lơ lửng Do kích thước nhỏ bé nên khả năng tự lắng của các hạt keo là khó khăn Vì vậy, để các hạt keo có thể lắng được, cần phá vỡ độ bền của chúng bằng phương pháp keo tụ hóa học hoặc sinh học

Nhóm 3: Gồm các chất hòa tan có kích thước hạt phân tử nhỏ hơn 10-7

mm Chúng tạo thành hệ một pha còn gọi là dung dịch thật Các chất trong nhóm 3 rất khác nhau về thành phần Một số chỉ tiêu đặc trưng cho tính chất nước thải: độ màu, mùi, BOD, COD… được xác định thông qua sự có mặt

các chất thuộc nhóm này và để xử lý chúng thường sử dụng biện pháp hóa lí

và sinh học

Nhóm 4: Gồm các chất trong nước thải có kích thước hạt nhỏ hơn hoặc bằng 10-8 mm (phân tán ion) Các chất này chủ yếu là axit, bazơ và các muối của chúng Một trong số đó như các muối amoni, phosphat được hình thành trong quá trình xử lý sinh học

Bảng 1.3: Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý

STT Thành phần gây

Giá trị trung bình

TCVN 6672:2000 (mức1)

(Nguồn: Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, Trần Văn Nhân và Ngô Thị

Nga, NXB khoa học kỹ thuật, 1999)

Nước thải kí túc xá được lắng sơ bộ qua bể phốt ở các tòa nhà, COD

của nước thải giảm từ 25 – 50% và nồng độ các chất bẩn trong dòng nước thải

ra khỏi bể tự hoại nằm trong giới hạn trong bảng dưới đây

Bảng 1.4: Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt đã qua xử

lý ở bể phốt

STT Thành phần gây

Giá trị trung bình

TCVN 6672:2000 (mức

(Nguồn: Thoát nước – Tập 2: Xử lý nước thải – Hoàng Huệ, NXB KHKT)

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 hoạt Nguồn nước đã bị biến đổi về các tính chất vật lý, hóa học, sinh học Sự có mặt của các chất gây ô nhiễm đã phá vỡ cân bằng sinh học tự nhiên của nguồn nước và kìm hãm quá trình tự làm sạch của nguồn nước Cụ thể như sau:

- COD, BOD: sự khoáng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành Trong quá trình phân hủy yếm khí sinh ra các sản phẩm như H2S, NH3 , CH4 … làm cho nước có mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường

- SS: lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí

- Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da…

- Nitơ, Phospho: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng Nếu nồng độ trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng (sự phát triển bùng phát của các loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và diệt vong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng

độ oxy rất cao do quá trình hô hấp của tảo thải ra)

- Màu: mất mỹ quan

- Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt

Để bảo vệ nguồn nước mặt biện pháp được coi là hiệu quả nhất đó là:

* Hạn chế lượng nước thải xả vào nguồn nước

* Giảm thiểu nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải bằng cách áp dụng các công nghệ xử lý phù hợp, đảm bảo nguồn nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn loại A trước khi xả vào nguồn tiếp nhận

1.2.4 Theo dõi lượng nước tiêu thụ của Kí túc xá

+ Lưu lượng nước tiêu thụ: Cuộc sống ngày càng phát triển, nhu cầu nước sinh hoạt cho mỗi người vào khoảng 180 lít một ngày đêm Như vậy lưu lượng nước tiêu thụ của cả kí túc xá là hơn 600 m3

một ngày đêm

Nguồn nước cấp cho KTX chủ yếu là nước giếng khoan và có bổ sung thêm nguồn nước máy của thị trấn

1.2.5 Theo dõi lượng nước thải của Kí túc xá

- Lượng nước thải phụ thuộc vào lượng nước cấp và thường lượng

nước thải sinh hoạt lấy bằng 80 % lượng nước cấp

- Theo dõi lưu lượng nước thải trong ngày: Lượng nước thải trong ngày tập trung chủ yếu vào các giờ cao điểm vào 10h – 13h và 17h – 20h (phụ thuộc vào thời gian bơm nước cấp) còn các khoảng thời gian còn lại lượng nước thải thường ít hơn Ngoài ra, số sinh viên nội tỉnh và số sinh viên ngoại tỉnh lân cận tương đối nhiều nên vào những dịp cuối tuần có khoảng 20% số

sinh viên về quê nên lượng nước thải của KTX vào những ngày cuối tuần thường ít hơn so với thường ngày

Hình 1.3 Mô hình một module Johkasou điển hình

1.3.2 Công nghệ AQUAmax

AQUAmax là thiết bị xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học cho :

- Hộ gia đình (từ 4 người)

- Khách sạn, nhà hàng, tòa nhà thương mại

- Khu nghỉ mát, hải đảo

- Khu dân cư

- Loại bỏ rác thô ra khỏi dòng chảy bằng lưới lọc

- Tích hợp nước thải trong bể trộn

2 Trộn lẫn

- Nước thải được trộn lẫn với bùn hoạt tính

3 Oxy hóa sinh học hiếu khí

- Trong bể sinh hóa, bộ sục khí cung cấp khí O2 cho hoạt động sống của các vi sinh vật

- Quá trình xử lý nước thải chính xảy ra tại đây Các vi sinh vật sẽ hấp thụ các chất bẩn có trong nước thải (Chất hữu cơ hòa tan, protein, chất keo )

để đáp ứng nhu cầu năng lượng sống của tế bào, cho quá trình xây dựng tế bào vi sinh vật mới

4 Làm lắng

- Quá trình để lắng làm trong nước này thường kéo dài khoảng 2 tiếng

5 Xả đáy

- Nước trong được bơm thải ra ngoài

- Cặn lắng (cấp 2) sau khi xử lý được bơm qua bể chứa khác

AQUAmax đạt được các chỉ số nước thải sau :

(4) Phao nhận biết mực nước trong bể / chuyển hệ thống sang chế độ tiết kiệm điện khi cần thiết

(5) Các thiết bị khác bao gồm : dây điện; khung máy; ống khí cho máy sục khí; bảng điều khiển

Bể chứa nước thải cho AQUAmax

- Vật liệu: bê tông, plastic, PE

- Ít nhất 3 bể / hệ: bể chứa nước thải + trộn, bể phản ứng oxy sinh hóa,

bể chứa cặn bùn

- Thể tích bể trộn ≥50% thể tích nước thải hàng ngày

- Bể có dạng đa vách ngăn hoặc nhiều bể nối tiếp

- Hình dạng bể: tròn, chữ nhật…

- AQUAmax được lắp trên vách ngăn trong bể 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 MBR là sự cải tiến của quy trình xử lý bằng bùn hoạt tính, trong đó việc tách cặn được thực hiện không cần đến bể lắng bậc 2

Nhờ sử dụng màng, các thể cặn được giữ lại trong bể lọc, giúp cho nước sau xử lý có thể đưa sang công đoạn tiếp theo hoặc xả bỏ / tái sử dụng được ngay

([Bể điều hòa…/Bể thiếu khí…/Bể sục khí…/Bể lọc tách bằng màng…/Bể nước đầu ra])

Vai trò của bể lọc tách bằng màng

+ Cấp đầy dưỡng chất bằng hấp thu lượng amoni và P còn lại

+ Khử hết sinh vật còn lại

+ Vận hành gián đoạn (7- 12 phút chạy, 3 phút ngưng)

+ Làm sạch màng chỉ bằng thổi khí ngược

• Vận hành liên tục trên 6 tháng, lưu tốc 0,3 m3

/m2.ngày

Ƣu điểm của kỹ thuật dùng màng lọc tách

+ Không cần bể lắng và giảm kích thước bể nén bùn

+ Không cần diệt trùng nhờ đã khử triệt để coliform

+ Công trình được tinh giản nhờ sử dụng chỉ một bể phản ứng để khử

Dễ kiểm soát và bảo trì hệ thống tự động

Sơ đồ dây chuyền công nghệ:

Hình1.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ bùn hoạt tính kết hợp màng vi sinh

MBR Những ƣu điểm đã đƣợc khẳng định của công nghệ MBR

(1) Sự ổn định của chất lượng nước sau xử lý

• Đáp ứng được tiêu chuẩn rất khắt khe về chất lượng nước đầu ra như coliform chẳng hạn

+ Nhờ vào hiệu suất khử chất lơ lửng và vi sinh cấp độ cao, nước sau khi xử lý có thể được tái sử dụng ngay cho các tòa nhà hay nhà máy nước tuần hoàn

• Có thể được thiết kế để ứng dụng cho nhiều lĩnh vực với những đặc thù riêng và đòi hỏi chất lượng nước sau xử lý luôn ổn định

(2) Những ưu điểm tuyệt vời của màng

• Tính ưu việt của màng đã được kiểm chứng qua nhiều công trình ứng dụng khác nhau với phạm vi ứng dụng rộng

+ Thiết kế dạng mođun rất hiệu quả và hệ thống giảm được sự tắc nghẽn

• Màng được chế tạo bằng phương pháp kéo đặc biệt nên rất chắc, sẽ không bị đứt do tác động bởi dòng khí xáo trộn mạnh trong bể sục khí

+ Thân màng được phủ một lớp polyme thấm nước thuộc nhóm hydroxyl Vì vậy màng không bị hư khi dùng Clo để tẩy rửa màng vào cuối hạn dùng

(3) Một giải pháp kỹ thuật nhiều lợi ích kinh tế

• Giảm giá thành sử dụng nhờ không cần bể lắng, bể lọc và khử trùng

• Tiêu thụ điện năng của công nghệ MBR rất ít so với các công nghệ khác và đã được cấp bằng chứng nhận „„công nghệ Môi trường mới ”

• Phí thải bùn giảm nhờ tuần hoàn hết ¼ và lượng bùn dư tạo ra rất nhỏ (4) Bảo trì thuận tiện

• Kiểm soát quy trình chỉ cần đồng hồ áp lực hoặc lưu lượng

• Cấu tạo gồm những hộp lọc đơn ghép lại nên thay thế rất dễ Quá trình làm sạch, sửa chữa, bảo trì và kiểm tra rất thuận tiện

Quy trình có thể được kết nối giữa công trình với văn phòng sử dụng,

vì thế có thể điều khiển kiểm soát vận hành từ xa, thậm chí thông qua mạng internet

1.3.4 Công nghệ USBF

Công nghệ lọc dòng ngược bùn sinh học USBF được thiết kế dựa trên động học xử lý BOD, nitrat hóa và khử niterat hóa của Lawrence, Inc lần đầu tiên được giới thiệu ở Mỹ những năm 1900 Tuy nhiên công 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 thống xử lý bùn hoạt tính kinh điển, thường tách rời 3 quá trình trên nên tốc độ và hiệu quả xử lý thấp Với sự kết hợp này sẽ đơn giản hóa hệ thống xử lý, tiết kiệm vật liệu và năng lượng chi phí cho quá trình xây dựng

và vận hành hệ thống Đồng thời hệ thống có thể xử lý nước thải có tải lượng

hữu cơ, N và P cao

Quy trình USBF được thiết kế để :

• Khử chất hữu cơ dạng cacbonat (BOD)

• Khử BOD, nitrat hóa và khử nitrat

• Khử BOD, nitrat hóa / khử nitrat và khử phốt pho

Để nitrat hóa, khử nitrat và khử phốt pho, vùng Axonic có thể đảm đương được vai trò này Trong quy trình này, NH3-N bị oxy hóa thành nitrit

và sau đó thành nitrat bởi vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter trong từng vùng sục khí riêng biệt Nitrat được tuần hoàn trở lại vùng Axonic và được khử liên tục tối đa Trong phản ứng này BOD đầu vào được xem như nguồn cacbon hay nguồn năng lượng để khử nitrat thành những phân tử nitơ

đó được dẫn vào hệ thống hệ thống thu gom rồi được đổ vào hệ thống thoát nước thải chung của thị trấn, tiếp theo được thải trực tiếp vào nguồn tiếp nhận gây ra những tác hại vô cùng to lớn cho môi trường do các thành phần ô nhiễm có trong nước thải

Vào những ngày mưa, rác thải và đất cát ở trên sân kí túc cùng với nước mưa chảy xuống đường cống thoát nước làm tắc nghẽn ở các cống thoát nước, gây ra tình trạng ứ đọng nước thải, phát sinh mùi hôi ảnh hưởng đến môi trường không khí xung quanh và làm mất mỹ quan khu vực

Để giải quyết vấn đề khó khăn này thì chúng ta cần phải có sự đầu tư đồng bộ và thống nhất để xây dựng hệ thống xử lý nước thải đảm bảo vệ sinh môi trường và thực sự bền vững

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT LỰA CHỌN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ

NƯỚC 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 ĐHSP Hà Nội 2 được xây dựng ngay trong khuân viên

Kí túc xá của trường

2.1.2 Thông số chất lượng nước thải đầu vào

a Lấy mẫu

- Dụng cụ và thiết bị lấy mẫu

Gồm có : xô, ca lấy mẫu, máy đo pH và DO

- Vị trí lấy mẫu

Để đảm bảo tính đại diện của mẫu và việc lấy mẫu diễn ra thuận lợi , tôi đã tiến hành lấy mẫu tại cống thải của dãy nhà S1, vào 2 thời điểm: lúc 12h và lúc 18h trong cùng một ngày Vì lượng nước thải ở KTX không đồng đều trong ngày, chỉ có khoảng 2 thời điểm từ 11h đến 14h và từ 17h đến 20h sinh viên tập trung tắm giặt đông, lưu lượng nước thải đổ ra cống đáng kể, có thể tiến hành lấy mẫu dễ dàng Sau khi lấy xong 2 mẫu trên, ta tiến hành trộn chúng thành một mẫu tổ hợp và được gửi phân tích các thông số COD, BOD5,

SS, tổng N, tổng P Thông số pH và DO được xác định tại hiện trường bằng máy đo pH và DO

b Phân tích

- Kết quả phân tích

Bảng 2.1: Kết quả phân tích nước đầu vào và yêu cầu chất lượng

QCVN 14 : 2008/BTN

( - ) Quy chuẩn không quy định

Đánh giá các thông số đầu vào

Theo kết quả phân tích trên cho thấy tỷ lệ BOD5/COD = 0,93 Thành phần đáng quan tâm còn có N và P là các yếu tố góp phần gây ra hiện tượng phú dưỡng nơi nguồn tiếp nhận nếu không được làm giảm trước khi thải Kết

quả phân tích nguồn nước thải từ khu kí túc xá S1 cho thấy tổng N = 72mg/l, tổng P= 27,55mg/l

Phosphorus trong nước thải sinh hoạt tồn tại ở các dạng: orthophosphorus ( PO43-, HPO42-, H3PO4 ); polyphosphates và photpho hữu cơ – organic phosphates Theo số liệu từ USEBA – 1976 thì tải lượng phospho trung bình 1,6kg/người.năm với nồng độ tính theo P khoảng 10mg/l Trong

đó, từ 30 - 50% từ các nhà vệ sinh, còn lại 50 - 70% từ hợp chất tẩy rửa

Nitơ được tìm thấy trong nước thải sinh hoạt dưới các dạng nitơ hữu cơ (14 – 26%), ammoniac, nitrat (NO3

)

-Do đặc trưng từ nguồn thải nên nước thải sinh hoạt không chứa các thành phần độc hại, kim loại nặng hay các hợp chất hữu cơ khó phân hủy

Như vậy, vấn đề đặt ra là loại bỏ các thành phần ô nhiễm dạng hợp chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học để nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn thải QCVN/2008/14 – Cột B

2.1.3 Lưu lượng nước thải sinh hoạt tính toán

* Tiêu chuẩn thoát nước trung bình lấy bằng 80% tiêu chuẩn nước cấp

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 = 602,6 (m3/ng.đ)

Trong đó: 1,15 là hệ số an toàn

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: 600 25

24

h tb

Q (m3/h)

* Lưu lượng tính toán trung bình giây: 25 6,94

3,6

s tb

2.1.4 Mức độ cần thiết xử lý nước thải

Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất lơ lửng SS:

278

C m D

Trong đó

C: là hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải đầu vào, C = 278mg/l

m: là hàm lượng cho phép của chất lơ lửng trong nước thải đầu ra, chọn m = 20mg/l

Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD 5

2.2 Lựa chọn công nghệ xử lý

Nước thải trước khi thải vào nguồn cần thiết phải được xử lý để không làm ô nhiễm môi trường Tùy theo loại nguồn nước mà chất thải sẽ xả vào, chúng ta sẽ tham khảo bảng “Giới hạn nồng độ tối đa các chất ô nhiễm trong nước thải” để biết mức độ cần thiết phải làm sạch nước thải Tùy theo điều kiện tài chính, diện tích, nhân lực để lựa chọn các hệ thống xử lý phù hợp

Khi thiết kế hệ thống xử lý cần chú trọng đến các điểm sau:

1 Nhu cầu của chủ nhân hệ thống xử lý

2 Kinh nghiệm

3 Yêu cầu của các cơ quan quản lý môi trường

4 Tương thích với những thiết bị hay hệ thống sẵn có

Yêu cầu: Phải đạt hiệu suất loại bỏ tối thiểu 90% cặn thải

Do không thể có một sơ đồ mẫu nào có thể áp dụng hiệu quả cho mọi trường hợp nên việc lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ là một bài toán kinh tế phức tạp

Ta thấy rằng: Các công nghệ đã nêu bên trên đều có hiệu quả xử lý cao, nước sau khi được xử lý đều đạt tiêu chuẩn loại A nhưng lại tiêu tốn năng lượng, chi phí cho máy móc thiết bị lớn, tuổi thọ của công trình ngắn và vận hành rất phức tạp nên đòi hỏi cán bộ kĩ thuật có kinh nghiệm, trình độ cao

Để lựa chọn sơ đồ dây chuyền ta dựa vào các yếu tố sau:

+ 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 khử trùng; Khối xử lý cặn

+ Công suất trạm: Q = 600 m3/ng.đ Do vậy, các công trình đơn vị trong dây chuyền được kiến nghị sử dụng như sau :

* Phương pháp xử lý cơ học: 1 Song chắn rác; 2 Bể lắng cát (bể

ngang hoặc bể chảy vòng); 3 Bể lắng (Đứng, Ngang, hoặc Rađian); 4 Sân phơi bùn hoặc bể lọc ly tâm; 5 Bể tiếp xúc

* Phương pháp xử lý sinh học: 1 Bể Biophin cao tải hoặc bể

Aeroten ; 2 Bể lắng đợt 2

+ Yếu tố kinh tế, kỹ thuật, giá thành xây dựng và quản lý vận hành…

Công trình xử lý bao gồm các hạng mục xây dựng và thiết bị như sau :

- Bể gom, máy bơm nước thải

- Bể tuyển nổi, máy nén khí, bơm cao áp, motor truyền động

- Bể điều hòa, máy bơm

- Bể phân hủy kỵ khí, bơm nước thải

- Bể bùn hoạt tính, máy thổi khí

- Bể lắng, motor giảm tốc

- Bể chứa bùn, bơm bùn tuần hoàn

- Bể khử trùng, bơm định lượng, hóa chất, phần trăm chất rắn lơ lửng (96- 97% đối với COD, BOD và hơn 99% vi sinh vật có hại)

2.3 Dây chuyền công nghệ và thuyết minh công nghệ

Ta lựa chọn dây chuyền công nghệ như sau:

a Khối xử lý cơ học

Làm trong nước thải bằng phương pháp cơ học để loại bỏ cặn và các chất rắn lớn Đây là mức độ bắt buộc đối với tất cả các dây chuyền công nghệ

xử lý nước thải Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải sau khi xử lý ở giai đoạn này phải bé hơn 150mg/l nếu nước thải được xử lý sinh học tiếp tục hoặc bé hơn quy định nếu xả nước thải trực tiếp vào nguồn nước mặt Nước thải lần lượt qua các công trình sau:

* Song chắn rác: Nước thải trước khi đến hầm thu gom được dẫn qua

song chắn rác Ta chọn song chắn rác cơ giới với một song chắn rác công tác

và một song chắn rác dự phòng Nhiệm vụ của song chắn rác là giữ lại các tạp chất thô kích thước lớn như: giấy, rác, túi nilon, giẻ rách… có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước hoạt động

ổn định

* Hầm thu gom

* Bể lắng cát: Bể lắng cát có nhiệm vụ tạo thời gian lưu và thu giữ

những hạt lớn có chứa trong nước thải mà thành phần chính là cát Mặc dù không độc hại nhưng chúng cản trở hoạt động của các công trình xử lý nước thải như tích tụ trong bể lắng, bể Aeroten… làm giảm dung tích công tác của công trình, gây khó khăn cho xả bùn cặn, phá hủy quá trình công nghệ của trạm xử lý nước thải Trong trạm xử lý nước thải, việc cát lắng lại các bể lắng gây khó khăn cho công tác lấy cặn Ngoài ra, trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn của các bể lắng không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng… Bể lắng cát thổi khí là phù hợp hơn cả do thích hợp xử lý với công suất thiết kế, thi công đơn giản Trong khi đó, bể lắng nước chảy vòng có cấu tạo phức tạp hơn

* Bể lắng đợt 1: Trong nước thải khoảng 20% chất bẩn ở dạng không

hòa tan, trong đó một phần là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát Lượng chất bẩn không hòa tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được giữ lại trong bể lắng đợt

1 Bể lắng đợt 1 lựa chọn bể lắng đứng phù hợp hơn cả do thích hợp với công

như dầu mỡ, chất hoạt động bề mặt ra khỏi nước trước khi đưa sang công trình xử lý sinh học Trong khi đó, nếu lựa chọn bể lắng Rađian sẽ khó khăn hơn trong quá trình thi công

Bể lắng đứng: Có mặt bằng hình tròn hoặc hình vuông Trong bể lắng hình tròn nước chuyển động theo phương bán kính (radian)

b Khối xử lý sinh học

Khối xử lý sinh học có thể ứng dụng làm sạch hoàn toàn các loại nước thải chứa chất hữu cơ hòa tan hoặc bị phân tán nhỏ Phương pháp này được áp dụng cho nước thải sau khi đi qua bể lắng đứng Người ta sử dụng khả năng sống và hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải Các vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ ở dạng keo, huyền phù, dung dịch là nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng Trong quá trình dinh dưỡng, vi sinh vật oxi hoá hoặc khử các hợp chất hữu cơ này, kết quả làm sạch nước thải khỏi các hợp chất hữu cơ Nước thải sau khi đi qua bể lắng cát đứng thì được dẫn lần lượt qua các công trình:

* Bể Aeroten hoặc bể Biophin: Tuy nhiên, bể Aroten vận hành đơn

giản, phù hợp với điều kiện Việt Nam, không cần sử dụng bơm để dẫn nước vào như bể Biophin Ngoài ra, hệ thống phân phối nước vào bể Biophin lại cần phải kiểm tra liên tục để tránh tắc nghẽn trong hệ thống phản lực Chính

vì vậy ta lựa chọn phương án có sử dụng bể Aeroten để thiết kế hệ thống xử

lý nước thải KTX với công suất 600m3/ng.đ

Tại bể Aeroten chứa hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải, khí được cấp liên tục vào bể để trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải

và cấp đủ oxi cho vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải Khi

ở trong bể các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn

cư trú và sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa tan và các tế bào mới

Quá trình sinh học có thể diễn ra tóm tắt như sau:

Chất hữu cơ + Vi sinh vật + oxy N2 + H2O + Năng lượng + Tế bào mới

lý công suất không lớn (Q < 1500m3/ng.đ) ta có thể dùng Clorua vôi để khử trùng

d Khối xử lý cặn

+ Sân phơi cát: có nhiệm vụ làm ráo nước trong hỗn hợp nước cát

Thường sân phơi cát được xây dựng gần bể lắng cát, chung quanh được đắp tường cao Nước thu từ sân phơi cát được dẫn trở vể trước bể lắng cát

+ Sân phơi bùn: có nhiệm vụ làm giảm thể tích và độ ẩm của các cặn

từ bể lắng đợt 1 và bể lắng đợt 2

Ta có quy trình công nghệ nhƣ sau

Bể lắng đợt 2 Cặn tươi

Thuyết minh:

Nước thải theo hệ thống thu gom nước thải của các tòa nhà được dẫn vào mương dẫn nước thải có chứa song chắn rác Tại đây, những rác có kích thước lớn sẽ được giữ lại ở song chắn rác thô và được thu gom thủ công vào thùng rác đặt gần song chắn rác Nước thải sau khi đi qua song chắn rác sẽ được tập trung tại hầm tiếp nhận nước thải, tại đây nước thải được bơm đến

bể lắng cát ngang Một lượng cát sẽ được lắng ở bể lắng cát ngang, nhằm bảo

vệ thiết bị của các công trình ở phía sau và tránh tắc nghẽn hệ thống Cát được thu gom dưới đáy bể thông qua ống tháo cặn và được phơi tại sân phơi cát

Từ bể lắng cát, nước thải sẽ được đưa vào bể lắng đợt 1, việc loại bỏ một phần các chất lơ lửng diễn ra tại đây Sau khi đi qua bể lắng đợt 1, nước thải tự chảy qua bể Aeroten để xử lý chủ yếu nồng độ bẩn của nước thải Tại

bể Aeroten hơn 90% nồng độ bẩn của nước thải được xử lý tại đây Bên trong

bể Aeroten có lắp đặt một hệ thống phân phối khí để đảm bảo cung cấp lượng không khí cần thiết cho quá trình sinh hóa của các vi sinh vật hiếu khí

Sau đó, nước thải tự chảy qua bể lắng li tâm đợt 2 để lắng một lượng

SS còn lại sau khi đi qua bể Aeroten Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu lại trong bể Aeroten của lượng nước thải đi vào không đủ để làm giảm nhanh các chất hữu cơ, do đó phải sử dụng lại bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy bể lắng đợt 2 bằng cách tuần hoàn bùn ngược trở lại bể Aeroten để duy trì nồng độ đủ của vi khuẩn trong bể Hàm lượng bùn cặn lắng còn lại sẽ được tháo bỏ bằng bơm bùn rồi cùng với cặn tươi từ bể lắng đợt 1 được dẫn tới sân phơi bùn

Sau khi nước thải đã qua bể Aeroten thì hàm lượng cặn và BOD đã đảm bảo yêu cầu xử lý song vẫn còn chứa một lượng nhất định các vi khuẩn gây hại nên ta phải khử trùng trước khi xả ra nguồn Nước thải sẽ tự động chảy vào bể tiếp xúc với thời gian tiếp xúc với chất khử trùng khoảng 20 phút

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CÁC HẠNG MỤC CHÍNH TRONG HỆ THỐNG

3.1 Song chắn rác

Nhiệm vụ: giữ lại các tạp chất có kích thước lớn Đây là công trình đầu tiên trong thành phần của trạm xủ lý nước thải Việc tính toán song chắn rác bao gồm việc tính toán hệ thống mương dẫn nước thải từ hệ thống cống thoát nước đến song chắn rác và việc tính toán các thông số đến song chắn rác

3.1.1 Mương dẫn nước thải đến song chắn rác

* Chiều cao lớp nước trong mương trước song chắn rác

ax

3600

h Max m

m

Q h

vm : Vận tốc nước chảy trong máng, chọn vm = 0,6 (m/s)

B : Chiều rộng của mương, B = 0,3 (m)

hmax: Chiều cao lớp nước lớn nhất trong mương, hmax = 0,062m

hbv: Chiều cao bảo vệ mương, hbv = 0,2

* Chiều cao xây dựng mương: H = 0,062 + 0,2 = 0,262 (m)

Mương dẫn có tiết diện hình chữ nhật, các thông số tính toán thủy lực của

mương được chọn trong bảng sau:

Bảng 3.1 Các thông số kỹ thuật của mương dẫn

h: Độ sâu của nước ở chân song chắn rác, h = hmax = 0,62 (m)

qmax : Lưu lượng lớn nhất của nước thải, qmax = 11,11 (m3/s)

v : Tốc độ nước chảy qua song chắn rác từ v = 0,7 † 1 m/s, chọn v = 0,7 (m/s)

b: Khoảng cách giữa các khe hở b = 16 † 25 mm, chọn b = 16 mm = 0,016 (m)

k: Hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy do hệ thống cào rác của

Kiểm tra vận tốc dòng chảy qua song chắn rác với lưu lượng nhỏ nhất

nhằm tránh lắng cặn tại đây Vận tốc này không nhỏ hơn 0,3 m/s

3 min

 Thỏa mãn yêu cầu tránh lắng cặn

hmin : Chiều sâu lớp nước ứng với qmin, hmin = 0,0256 m

b Tổn thất áp qua song chắn rác

2 max

0, 008

0, 016

4/3S

sin

: Hệ số phụ thuộc vào hình dạng tiết diện của song chắn rác, chọn β = 1,83

S: Chiều dài thanh chắn, S = 0,008m

B: Khoảng cách giữa các song chắn, b = 0,016 m

: Góc nghiêng của song chắn rác so với mặt phẳng nằm ngang, = 600

Trong đó :

Ls: Chiều dài phần mương đặt song chắn rác, Ls=1,5 (m)

L1: Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác

L2: Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác

*Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác:

L1 =

tg

Bm Bs

20 2

3 , 0 4 , 0

tg = 0,14 (m) Trong đó :

Bs : Chiều rộng của song chắn rác, Bs = 0,4 (m)

Chiều dài của mỗi thanh là:

0, 6 0 0, 7

60

t

H L

Với song chắn rác đặt nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một góc α = 600

Bảng 3.2: Tóm tắt các thông số thiết kế mương và song chắn rác

e Lượng rác lấy ra trong một ngày đêm từ song chắn rác: