Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 15000 m3 ngày đêm

Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA: HÓA HỌC *********** HOÀNG THỊ THÙY DƯƠNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CÔNG SUẤT 15000 M3/NGÀY ĐÊM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa Công nghệ môi trường Người hướng dẫn khoa học Thạc sỹ: LÊ CAO KHẢI HÀ NỘI – 2011 Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học -1- Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Cao Khải nhiệt tình giúp đỡ, bảo em suốt trình hoàn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn tới tất Thầy Cô khoa Hóa học - Trường Đại học sư phạm Hà Nội tạo điều kiện cho sinh viên K33 nói chung thân em nói riêng hoàn thành tốt khóa luận hoàn thành khóa học Qua xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè động viên, giúp đỡ suốt trình hoàn thành khóa luận Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2011 Sinh viên Hoàng Thị Thùy Dương Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học -2- Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các kết nghiên cứu, số liệu trình bày khóa luận hoàn toàn trung thực không trùng với kết tác giả khác Tác giả: Hoàng Thị Thùy Dương Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học -3- Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH Danh mục bảng - Bảng 1.1 Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo phương pháp APHA - Bảng 1.2 Các chất gây ô nhiễm chủ yếu nguyên nhân - Bảng 1.3 Số liệu nước thải sản xuất - Bảng 2.1 Các yếu tố để lựa chọn sơ đồ dây chuyền - Bảng 2.2 Đặc tính nước thải sinh hoạt - Bảng 3.1 Kích thước ngăn tiếp nhận - Bảng 3.2 Thông số thiết bị đo lưu lượng chọn - Bảng 3.3 Bảng tính toán thủy lực mương - Bảng 3.4 Thông số bể Metan chọn - Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật máy ép bùn ly tâm Danh mục hình - Hình 1.1 Sơ đồ quy trình xử lý - Hình 1.2 Bản đồ địa lý tổng quan thành phố Hạ Long - Hình 1.3 Thành phố Hạ Long - Hình 1.4 Toàn cảnh nhà máy xử lý nước thải Bãi Cháy - Hình 1.5 Nhà máy xử lý nước thải Bãi Cháy - Hình 1.6 Kiểm tra chất lượng nước thải trước thải môi trường - Hình 2.1 Sơ đồ trạm xử lý nước thải sinh hoạt - Hình 3.1 Sơ đồ ngăn tiếp nhận nước thải - Hình 3.2 Sơ đồ máng đo lưu lượng - Hình 3.3 Sơ đồ bố trí song chắn rác - Hình 3.4 Sơ đồ bể lắng cát ngang - Hình 3.5 Sơ đồ mặt sân phơi cát Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học -4- Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội - Hình 3.6 Sơ đồ bể lắng ngang đợt - Hình 3.7 Sơ đồ bể Aeroten - Hình 3.8 Sơ đồ hệ thống phân phối khí bể Aeroten - Hình 3.9 Sơ đồ bể lắng ngang đợt - Hình 3.10 Sơ đồ khử trùng Clo - Hình 3.11 Sơ đồ bể tiếp xúc ly tâm - Hình 3.12 Sơ đồ bể nén bùn đứng - Hình 3.13 Sơ đồ máng trộn kiểu vách ngăn - Hình 3.14 Sơ đồ bể Metan - Hình 3.15 Sơ đồ dây chuyền làm khô bùn thiết bị quay ly tâm - Hình 3.16 Mặt trạm xử lý nước thải Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học -5- Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TS: Tổng hàm lượng cặn có nước thải SS: Cặn lơ lửng BOD: Nhu cầu oxi sinh hóa COD: Nhu cầu oxi hóa học DO: Oxi hòa tan XLNT: Xử lý nước thải TL: Tài liệu TCXDVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCN: Tiêu chuẩn Việt Nam 10 ngđ: Ngày đêm Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học -6- Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội MỤC LỤC MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu 10 Phạm vi nghiên cứu 10 Phương pháp nghiên cứu 10 CHƯƠNG 11 TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 11 1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt 11 1.2 Thành phần nước thải sinh hoạt 11 1.3 Các chất ô nhiễm quan trọng cần ý đến trình xử lý nước thải 13 1.4 Tổng quan phương pháp xử lý nước thải 14 1.5 Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt Việt Nam 17 1.6 Giới thiệu tình hình xử lý nước thải sinh hoạt Hạ Long 19 (Quảng Ninh) 19 1.6.1 Điều kiện địa lí, khí hậu số liệu nước thải thành phố…………13 1.6.2 Tình hình kinh tế - xã hội 20 1.6.3 Giới thiệu trạng môi trường khu vực 23 1.6.4 Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt Hạ Long 23 CHƯƠNG 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT LỰA CHỌN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 27 2.1 Các yếu tố cần thiết để lựa chọn hệ thống xử lý nước thải 27 2.2 Các thông số tính toán của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt 27 2.2.1 Lưu lượng nước thải tính toán 27 Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học -7- Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2.2.2 Số liệu địa chất thủy văn sông: Thuộc nguồn loại II 28 2.2.3 Xác định nồng độ chất bẩn 29 2.2.4 Xác định dân số tính toán 30 2.3 Mức độ xử lý nước thải cần thiết 30 2.4 Chính sách lựa chọn công nghệ xử lý nước thải 34 2.5 Dây chuyền công nghệ thuyết minh công nghệ 35 CHƯƠNG 42 TÍNH TOÁN CÁC HẠNG MỤC TRONG HỆ THỐNG 42 3.1 Bể thu gom…………………………………………………………… 36 3.2 Thiết bị đo lưu lượng………………………………………………… 37 3.3 Mương dẫn nước thải 44 3.4 Song chắn rác 45 3.5 Bể lắng cát ngang 49 3.6 Sân phơi cát 53 3.7 Bể lắng cát ngang đợt 54 3.8 Bể Aeroten………………………………………………………… ….53 3.9 Bể lắng cát ngang đợt 2…………………………………………………59 3.10 Trạm khử trùng 68 3.11 Bể tiếp xúc 72 3.12 Bể nén bùn đứng 74 3.13 Máng trộn…………………………………………………………… 71 3.14 Bể Metan 79 3.15 Thiết bị quay ly tâm trục ngang (làm khô bùn cặn) 85 KẾT LUẬN 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học -8- Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện nay, tình trạng ô nhiễm nước thải nghiêm trọng diễn khắp nước Đặc biệt, nước thải sinh hoạt vấn đề quan trọng cho thành phố lớn đông dân cư nước ta Phần lớn, lượng nước thải sau qua mạng lưới cống rãnh chảy thẳng vào sông rạch sau đổ biển mà không qua giai đoạn xử lý Vì hệ thống cống rãnh thoát nước tình trạng thô sơ, không hợp lý không theo kịp đà phát triển dân số nhanh thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Hải Phòng, Nha Trang, Đà Nẵng, Cần Thơ v.v…, việc giải XLNT thực Thêm nữa, hầu hết sở sản xuất thủ công mỹ nghệ hệ thống XLNT, tình trạng ô nhiễm nguồn nước ngày trầm trọng Nếu tình trạng không chấm dứt, nguồn nước mặt dọc theo bờ biển Việt Nam không sử dụng tương lai không xa Ở vùng phát triển công nghệ tập trung cao Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Vũng Tàu, có nhiều dấu cho thấy vùng nước nơi hoàn toàn bị nhiễm độc Vấn đề đặt là: Cần có đầu tư đồng thống nhất, xây dựng hệ thống XLNT để có sở hạ tầng hoàn chỉnh, đảm bảo vệ sinh môi trường thực bền vững Với mục tiêu đó, chọn đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 15000 m3/ngày đêm” cho khóa luận Mục đích nghiên cứu - Thiết kế hạng mục hệ thống XLNT sinh hoạt công suất 15000 m3 /ngày đêm Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học -9- Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội Nhiệm vụ nghiên cứu - Xác định thông số đầu vào hệ thống XLNT sinh hoạt yêu cầu đầu + 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 hạng mục công trình + Tính toán thiết kế hạng mục công trình  Tính toán thiết kế hạng mục  Trình bày mặt bố trí hạng mục Phạm vi nghiên cứu - Địa điểm: phường chưa có hệ thống XLNT thành phố Hạ Long (Quảng Ninh): Cao Thắng; Hồng Hải; Hồng Hà; Hà Lầm; Hà Trung; Hà Tu Phương pháp nghiên cứu Áp dụng tiêu chuẩn quy chuẩn Việt Nam nước thải sinh hoạt dựa công thức tính toán thiết kế hệ thống XLNT sinh hoạt tác giả nước giới Các phương pháp: + Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu: Thu thập tài liệu lý thuyết có liên quan, làm sở để đánh giá trạng tải lượng ô nhiễm nước thải sinh hoạt gây khu dân cư vào hoạt động + Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm công nghệ xử lý để đưa giải pháp XLNT có hiệu hơn… + Phương pháp tính toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán công trình đơn vị hệ thống XLNT + Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong trình thực đề tài tham khảo ý kiến giáo viên hướng dẫn vấn đề có liên quan Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 10 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội * Đường kính chắn: dc = 1,3 dloe = 1,3 0,22 = 0,29 (m) * Chiều cao phần lắng bể nén bùn: h1 = v1  t  3600 Trong đó: t: Thời gian nén bùn, lấy t = 11 (h) Do đó: h1 = 0,0001  11  3600 = 3,96 (m) Chiều cao hình nón với góc nghiêng 450, đường kính bể 6,14 (m) đường h2= tg 450  D-d h2= tg 450  6,14 - 0,6  2,77(m) kính đáy bể 0,6 (m) là: * Chiều cao bùn hoạt tính nén tính theo công thức: hb = h2  hth Trong đó: hth: Chiều cao lớp trung hoà, hth = 0,3 (m) Do đó: hb = 2,77 0,3 = 2,47 (m) * Chiều cao tổng cộng bể nén bùn: H = h1 + h2 + hbv = 3,96 + 2,77 + 0,4 = 7,13(m) Trong đó: hbv: Chiều cao bảo vệ bể, hbv = 0,4 m * Dung tích bể nén: Wbnén = qn  t = 21,2  11 = 233,2 (m3) 3.13 Máng trộn Để xáo trộn nuớc thải với Clo, ta dùng máng trộn với thời gian xáo trộn thực vòng 12 phút Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 77 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội Sử dụng máng trộn kiểu vách ngăn có lỗ, máng trộn gồm vách ngăn với lỗ có đường kính 90 mm Số lỗ vách ngăn tính: n 4qmax 4.0, 255   40(lô  )  d V 3,14  0, 092 1 Trong đó: V: Tốc độ nước chuyển động qua lỗ, V = 1,1 m/s d: Đường kính lỗ qmax: Lưu lượng giây lớn (l/s) Hình 3.13 Sơ đồ máng trộn kiểu vách ngăn Chọn hàng lỗ theo chiều đứng hàng lỗ theo chiều ngang Khoảng cách tâm lỗ theo chiều ngang chiều đứng vách ngăn thứ lấy 2d =  0,09 = 0,18 m * Chiều rộng máng trộn: B = 2d  = 1,44 (m) * Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ nhất: H1 = 2d  = 1,08 (m) * Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ hai: Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 78 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội H2 = H1 + h = 1,08 +0,13 = 1,21 (m) Trong đó: h: Tổn thất áp lực qua lỗ vách ngăn thứ V2 12 h   0,13(m)   g 0, 622   9,81 (Với : Hệ số lưu lượng ,  = 0,62 ) * Khoảng cách lỗ theo chiều đứng vách ngăn thứ hai: h 1, 21  0, 20( m) * Khoảng cách vách ngăn: l = 1,5  1,44 = 2,16 (m) * Chiều dài tổng cộng với vách trộn vách ngăn là: L =  l =  2,16 = 6,48 (m) * Chiều cao máng trộn kiểu vách ngăn: H = H2 + hbv = 1,21 + 0,4 = 1,61 (m) * Thời gian nước lưu lại bể: t H  B  L 1, 08  1, 44  6, 48 W    35,3( s ) qmax qmax 0, 255 3.14 Bể Metan Các loại cặn dẫn đến bể mêtan bao gồm:  Rác nghiền từ song chắn rác  Cặn tươi từ bể lắng đợt  Bùn hoạt tính dư sau nén a Cặn tươi từ bể lắng đợt Cặn tươi từ bể lắng đợt với độ ẩm p = 95% tính theo công thức: WC = C QE K hh (100  P) 10001000 Trong đó: Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 79 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội Q: Lưu lượng nước tính toán ngày đêm, Q = 15000 (m3/ng.đ) Chh: Hàm lượng cặn lơ lửng hỗn hợp nước thải, Chh = 269,34 (mg/l) E: Hiệu suất từ bể lắng đợt có kể đến đông tụ sinh học, E = 50 % K: Hệ số tính đến tăng lượng cặn cỡ hạt lơ lửng lớn, K = 1,1 P: Độ ẩm cặn P = 95% Do đó: WC = 269,34  150 00  50  1,1 (100  95)  1000  1000  WC = 44,4 (m3/ngđ) b Lượng bùn hoạt tính dư sau nén bể nén bùn Lượng bùn tính theo công thức: Wb = C hh   100  E    100  b  Q (100  P)  1000  1000 Trong đó: : Hệ số tính tăng không điều hoà bùn hoạt tính trình làm sạch,  =1,25 b: Hàm lượng bùn trôi khỏi bể lắng đợt 2, b = 60 (mg/ l) P: Độ ẩm bùn hoạt tính P =97% Q: Lưu lượng nước thải dẫn đến bể nén bùn, Q= 15000 (m3/ngđ) Các thông số khác xét Do đó: Wb = 269,34100 501,251006015000 (100 97)10001000  Wb = 54,2 (m3/ngđ) c Lượng rác nghiền Lượng rác nghiền nhỏ từ độ ẩm P1 = 80% đến độ ẩm P2 = 95% tính theo công thức: 100  P WR = W1  100  P2 Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 80 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội Trong đó: W1: Lượng rác lấy khỏi máy nghiền với độ ẩm ban đầu P = 80% tính toán phần trước, W1 = 1,21 (m3/ngđ) Do đó: WR = 1,21 100  80 100  95 = 4,84 (m3/ngđ) * Thể tích tổng hợp hỗn hợp cặn: W = Wc + Wb +WR=44,4 + 54,2 + 4,84 = 103,44 (m3) * Độ ẩm trung bình hỗn hợp cặn tính theo công thức: Phh =100  C B R k k k W Trong đó: Ck: Lượng chất khô cặn tươi: Ck = W  (100  93) c 100 = 44,4  (100  93) = 3,108 (tấn/ngđ) 100 Bk: Lượng chất khô bùn hoạt tính: Bk = W  (100  98) b 100 = 54,2  (100  98) = 1,084 (tấn/ngđ) 100 Rk: Lượng chất khô rác nghiền: Rk = Do đó: W  (100  95) R 100 Phh =100  = 4,84  (100  95) = 0,242 (tấn/ngđ) 100 3,108  1,084  0,242 103,44 = 95,7 % Vì độ ẩm hỗn hợp lớn 95% nên ta chọn chế độ lên men ấm t = 33350C Dung tích bể Metan tính theo công thức: WM = W100 d Trong đó: d: Liều lượng cặn tải ngày đêm, theo bảng 42-20TCN 51-84 , với Phh = 95 % chế độ lên men ấm ta có d = 9% Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 81 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội Do đó: WM = 103,44  100  1150 (m3) Hình 3.14 Sơ đồ bể Metan Theo bảng 3.8 (TL 14) ta chọn bể Metan định hình có kích thước bảng sau: Bảng 3.4 Thông số bể Metan chọn Đường kính m 10 Thể tích Chiều cao, m hữu ích, m3 500 h1 H h2 1,45 1,7 * Lượng khí đốt thu trình lên men cặn tính: y  a  n d 100 Trong đó: Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 82 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội a: Khả lên men lớn chất không tro cặn thải a 53  (C0  R0 )  44 B0 % C0  R0  B0 C0: Lượng chất không tro cặn tươi C0  C K (100  AC )(100  TC ) (T / ngđ ) 100  100 AC: Độ ẩm háo nước ứng với cặn tươi AC = 56% TC: Độ tro chất khô tuyệt đối ứng với cặn tươi, TC = 25% C0  3,108(100  6)(100  25)  2,17(T / ngđ ) 100 100 R0: Lượng chất không tro rác nghiền R0  RK (100  AR )(100  Tr ) 100  100 Ar: Độ ẩm háo nước ứng với rác nghiền, Ar = 56% Tr: Độ tro chất khô tuyệt đối ứng với rác nghiền, Tr = 25% R0  0, 242(100  6)(100  25)  0,15(T / ngđ ) 100  100 B0: Lượng chất không tro bùn hoạt tính dư B0  BK (100  Ab )(100  Tb ) 100  100 Ab: Độ ẩm háo nước ứng với bùn hoạt tính dư, Ab = 6% Tb: Độ tro chất khô tuyệt đối ứng với bùn hoạt tính dư, Tb = 27% B0  0, 242(100  6)(100  27)  0,17(T / ngđ ) 100  100 Vậy ta có: a 53  (2,17  0,15)  44  0,17  52,39% 2,17  0,15  0,17 Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 83 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội n: Hệ số phụ thuộc vào độ ẩm cặn đưa vào bể lấy theo bảng 43- 20TCN 51- 84 Với Phh = 95%, t0 = 330C ta có n = 0,72 * Lượng khí thu trình lên men cặn là: y a  nd 52,39  0, 72    0, 47(m3 / kg ) 100 100 * Lượng khí tổng cộng thu là: K  y  (C0  R0  B0 )  1000 K  0, 47  (2,17  0,15  0,17)  1000  1170,3( m3 / ngđ ) * Lượng chất không tro lại sau lên men là: Wh  (100%  53%)  (2,17  0,15)  (100%  44%) 1,95  2, 2(T / ngđ ) * Tổng lượng chất lại sau lên men (vô lẫn hữu cơ) là: Wc  2,  (3,108  2,17)  (0, 242  0,15)  (1, 084  0,17)  4,144(T / ngđ ) * Sau khử bớt chất hữu cơ, tỷ trọng cặn khô là: Wc k   Wv v  4,144 k Wh  h 1, 77 2,  2,5   k  1, 43(T / m3 ) Trong đó: 2,5 1: Tỷ trọng cặn vô cặn hữu *.Tỷ trọng cặn sau bể Metan (độ ẩm 95%) là: Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 84 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội  c  0, 05 0,95  1, 43  c  1, 015(T / m3 ) 3.15 Thiết bị quay ly tâm trục ngang (làm khô bùn cặn) Hình 3.15 Sơ đồ dây chuyền làm khô bùn thiết bị quay ly tâm Cặn sau lên men bể Metan cặn từ bể tiếp xúc dược dẫn đến dây chuyền làm khô bùn cặn Sử dụng hệ thống làm khô bùn cặn thiết bị quay ly tâm trục ngang a Tính toán bể rửa cặn (bể trộn) Để giảm liều lượng chất keo tụ (các chất phản ứng) ta sử dụng nước thải xử lý để rửa cặn lên men với lượng nước m3/1 m3 nước thải * Thể tích cần thiết bể rửa cặn là: Wr = (W + Wctx )  (1+ 3) = (103,96 + 2,46)  = 423,6 (m3/ngđ) Trong đó: W: Lượng cặn tải vào bể Metan, W = 103,44 m3/ngđ Wctx: Lượng cặn từ bể tiếp xúc Wctx = 2,46 m3/ngđ Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 85 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội * Lượng nước hỗn hợp cặn trung bình là: Wh  Wr 243,   17, 65(m3 / h) 24 24 Việc xáo trộn cặn (rửa cặn) với nước cách thổi không khí vào hỗn hợp cặn vòng 10 phút * Thể tích bể trộn: WT = Wh  t = 17,65 10 60 = 2,94 (m3) Chọn kích thước bể sau: L  B  H = 1,43m  1,43m  1,43m b Bể nén cặn đứng Thể tích bể nén cặn tính theo công thức: Wn = Wh  T = 17,65  13 = 229,45 (m3) Trong đó: T: Thời gian hỗn hợp cặn lưu lại bể, T = 1214h * Thể tích phần bùn bể nén cặn tính với thời gian tích đọng cặn vòng ngày đêm độ ẩm cặn đạt 95%: Wb  W  (100  P1 )  t1 (103, 44  2, 46)  (100  97)   127, 08(m3 ) 100  P2 100  95 Trong đó: P1: Độ ẩm cặn sau rửa cặn, P1 = 97% P2: Độ ẩm cặn sau nén, P2 = 95% t1: Thời gian tích đọng cặn, t = ngày * Thể tích tổng cộng bể nén cặn: Wch = Wn + Wb = 229,45 + 127,08 = 356,53 (m3) Chọn bể nén cặn đứng đường kính bể 10 m Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 86 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội * Diện tích mặt thoáng bể là: F1b    D2   102  78,5(m2 ) * Chiều sâu trung bình bể nén cặn: H Wch 356, 53   2, 27(m)  F1b  78,5 * Tỷ trọng cặn sau bể nén cặn (độ ẩm 95%) là:  c  0, 05 0,95  1, 43  c  1, 015(T / m3 ) c Tính toán chọn thiết bị ép bùn ly tâm trục ngang Nguyên tắc hoạt động: Hệ thống ép cặn thiết bị quay ly tâm: Máy bơm bùn từ bể nén bùn đến thùng hòa trộn hóa chất keo tụ thùng định lượng, thùng đặt đầu vào thiết bị Các phận Rôto hình côn ống ruột rỗng Rôto ống ruột rỗng quay chiều với tốc độ khác Dưới tác dụng lực ly tâm, phần rắn cặn va đập vào thành Rôto, dồn lăn tới khe hở đổ thùng chứa bên Nước bùn chảy qua khe hở phía đối diện Độ ẩm cặn sau làm khô thiết bị quay ly tâm trục ngang 6575% Tổng lượng chất khô đưa vào máy ép bùn ly tâm là: 4,17 T/ngđ * Hỗn hợp bùn + nước đưa vào thiết bị quay ly tâm là: Wch  4,17 100  82,33(m3 / ngđ ) 1,013  (100  95) Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 87 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội * Bùn cặn đưa vào máy có độ ẩm 95% có tỉ trọng 1,013 T/m3 * Máy ép bùn làm việc 8h ngày, lưu lượng là: qbùn = 82,33  10, 29 Chọn máy ép bùn loại OШ50K-4* với khả chuyển tải q= 914 m3/h Chọn máy ép bùn ly tâm máy làm việc, máy dự phòng Máy ép bùn ly tâm loại OШ50K-4* có thông số kỹ thuật sau: Bảng 3.5 Thông số kỹ thuật máy ép bùn ly tâm Mã LRôto hiệu (m) Q DRôto (m3/h) (m) nRôto (vòng/phút) (L  B  H) m Trọng P lượng (KW) (tấn) OШ5 0K-4* 2,711,99 0,9 9-14 0,5 2800-3600 1,525 1,8 28,32 Bùn sau qua thiết bị quay ly tâm có độ ẩm p = 6575% chứa vào thùng chứa bùn xe chuyên dụng chở làm phân bón san lấp mặt Qua máy làm khô độ ẩm cặn lại 70%, tỉ trọng cặn: c  0,30 0, 70    c  1, 004(T / m3 ) 1, 013 * Thể tích cặn làm khô: V  4,17  13,845(m3 / ngđ ) 1, 004  0, * Trọng lượng cặn với độ ẩm 70%: G = 1,004  13,845 = 13,9 T/ngđ Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 88 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội Hình 3.16 Mặt trạm xử lý nước thải Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 89 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội KẾT LUẬN Qua trình làm khóa luận với đề tài: “Tính toán hiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 15000m3/ngày đêm”, đã: + Giới thiệu tổng quan xử lý nước thải sinh hoạt + Nêu sở lý thuyết lựa chọn thiết kế hệ thống xử lý nước thải + Tính toán số hạng mục hệ thống Với sơ đồ lựa chọn dây chuyền tương đối phổ biến Tuy nhiên, thực tế triển khai từ khâu thiết xây dựng, việc tính toán cần chi tiết Ngoài ra, điều kiện tính toán dừng lại giả thiết số liệu thực Quá trình lựa chọn sơ đồ công nghệ thường dựa tài liệu đánh giá ưu nhược điểm để lựa chọn Chưa có tính toán tiêu kinh tế cách cụ thể Do thời gian thực hạn chế, đề tài dừng lại phương pháp lựa chọn, tính toán chưa thực trở thành thiết kế hoàn chỉnh Do vậy, xin kiến nghị người sử dụng tài liệu để thiết kế cần triển khai thêm công việc sau: - Sử dụng thông số thực tế phục vụ cho thiết kế - Tính toán chi tiết thiết bị phụ phụ kiện, cao trình công nghệ… - Lựa chọn từ 2-3 phương án Sau sử dụng mô hình để đánh giá hiệu - Lựa chọn sơ đồ công nghệ dựa khái quát kinh tế… Trong trình lựa chọn tính toán, số công thức tính toán dựa công thức thực nghiệm, số công thức khác dựa chứng minh toán học Do đó, việc tính toán nhiều có sai số Tôi mong nhận đóng góp tích cực từ phía thầy cô bạn sinh viên khác Tôi xin chân thành cảm ơn! Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 90 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga - Giáo trình công nghệ xử lý nước thải - Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1999 Trần Huế Nhuệ - Thoát nước xử lý nước thải công nghiệp - Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1998 Bộ môn trình thiết bị công nghiệp hóa chất, Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất, tập I, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1992 Trịnh Xuân Lai - Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải - Nhà xuất Xây dựng, 2000 Hoàng Huệ - Công nghệ môi trường, tập 1: Xử lý nước - Nhà xuất xây dựng, 2004 PGS.TS Hoàng Văn Huệ - Thoát nước tập - Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2002 Trần Đức Hạ - Xử lý nước thải đô thị - Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2006 Thoát nước Mạng lưới thoát nước bên công trình Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 51: 2006 Thoát nước Mạng lưới thoát nước bên công trình Tiêu chuẩn thiết kế 20 TCN 51-84 Nhà xuất xây dựng 1989 10 Định mức dự toán cấp thoát nước - Ban hành theo định số 411/BXD ngày 29/0/1996 Bộ Xây Dựng 11 Sách LH Việt - Trung tâm Khoa học môi trường lượng 12 Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn - Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải 13 Lâm Minh Triết - Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải - 1973 14 Xử lý nước thải - Tính toán thiết kế công trình- Trường đại học xây dựng 1974 Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 91 - [...]... hệ thống xử lý: Bao gồm cả trường hợp chạy quá tải hay dưới tải 16 Độ phức tạp của hệ thống xử lý 17 Tính tương thích với các hệ thống và thiết bị có sẵn 18 Diện tích đất cần sử dụng, kể cả khu vực đệm cho hệ thống xử lý 1.5 Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt ở Việt Nam Các đô thị của Việt Nam hiện nay, hệ thống thoát nước là hệ thống chung chủ yếu được xây dựng từ thời Pháp thuộc Ðường ống nước thải. .. thải lớn cần được xử lý Mức độ xử lý phụ thuộc vào nồng độ bẩn của nước thải; khả năng pha loãng giữa nước thải với nước nguồn và các yêu cầu về mặt vệ sinh, khả năng "tự làm sạch của nguồn nước" 1.2 Thành phần của nước thải sinh hoạt - Nước thải sinh hoạt gồm 2 loại: + Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các nhà vệ sinh + Nước thải nhiễm bẫn do các chất thải sinh hoạt: Cặn bã từ nhà... là 50C b Số liệu nước thải của thành phố Trong đô thị, nước thải sinh hoạt thường trộn chung với nước thải sản xuất  Nước thải sinh hoạt: - Dân số: Tính đến 1 tháng 4 năm 2010 dân số thành phố là 221580 người Ta chỉ thiết kế hệ thống xử lý cho các 6 phường với số dân là 65000 người - Tiêu chuẩn nước thải trung bình: 180 l/người /ngày đêm  Nước thải sản xuất: Bảng 1.3 Số liệu nước thải sản xuất Tên... các cơ quan quản lý môi trường 4 Tương thích với những thiết bị hay hệ thống sẵn có 5 Tài chính 6 Các vật tư, thiết bị 7 Nhân sự 8 Tính mềm dẻo 2.2 Các thông số tính toán cơ bản của của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt 2.2.1 Lưu lượng nước thải tính toán  Lưu lượng nước thải sinh hoạt: N  qo Q SH = 1000 = 65000 180 1000 = 11700 (m3/ ngđ) Trong đó: N : Số dân thực 6 phường tính toán Hoàng Thị Thùy... dây chuyền công nghệ là một bài toán kinh tế kỹ thuật phức tạp Để lựa chọn sơ đồ dây chuyền ta dựa trên các yếu tố sau: + Đặc tính của nước thải: Nước thải cần xử lý có tính đặc trưng của nước thải sinh hoạt (nước thải sinh hoạt chiếm 90 %, 10% còn lại là nước thải công nghiệp đã qua xử lý sơ bộ đạt tiêu chuẩn loại C) Với thành phần nước thải như trên hoàn toàn có thể áp dụng phương pháp sinh học Đặc... phương pháp xử lý nước thải Theo bản chất của phương pháp XLNT có thể chia thành phương pháp lý học, phương pháp hóa học, phương pháp sinh học Một hệ thống xử lý hoàn chỉnh thường kết hợp đủ các thành phần kể trên Tuy nhiên tùy theo tính chất của nước thải, mức độ tài chính và yêu cầu xử lý mà có thể cắt bớt một số các công đoạn Theo mức độ xử lý có thể chia làm xử lý sơ cấp, xử lý thứ cấp, xử lý tiên... quan tâm và là cam kết của tỉnh Quảng Ninh trong việc bảo vệ môi trường vì mục tiêu phát triển bền vững Hoàng Thị Thùy Dương K33A- Khoa Hóa Học - 26 - Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT LỰA CHỌN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1 Các yếu tố cần thiết để lựa chọn hệ thống xử lý nước thải Nước thải trước khi xả vào nguồn cần thiết phải được xử lý để không làm... pháp xử lý hiếu khí nước thải rất thích hợp + Mức độ làm sạch: Yêu cầu nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn thải vào sông (nguồn loại II) Do vậy, dây chuyền công nghệ cần thiết chia làm 4 khối : Khối xử lý cơ học; Khối xử lý sinh học; Khối khử trùng; Khối xử lý cặn + Công suất trạm: Q = 15000 m3 /ngđ Do vậy, các công trình đơn vị trong dây chuyền được kiến nghị sử dụng như sau: (theo TL 5)  Phương pháp xử. .. nước thải Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải sau khi xử lý ở giai đoạn này phải bé hơn 150 mg/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:  Ngăn tiếp nhận: Trong thiết kế, nước thải được thu gom riêng tách biệt với hệ thống thoát nước mưa Do vậy, nước thải sẽ đón nhận trực tiếp từ trạm bơm... hệ thống xử lý: Thường được chỉ thị bằng tính chất của nước thải đầu ra 8 Các chất tạo ra sau quá trình xử lý như bùn, chất rắn, nước và khí đều phải được ước tính về số lượng Thông thường thì người ta dùng các mô hình để xác định phần này 9 Xử lý bùn: Việc chọn quy trình xử lý bùn nên cùng lúc với việc lựa chọn quy trình xử lý nước thải để tránh các khó khăn có thể xảy ra sau này đối với việc xử lý ... SỞ LÝ THUYẾT LỰA CHỌN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 27 2.1 Các yếu tố cần thiết để lựa chọn hệ thống xử lý nước thải 27 2.2 Các thông số tính toán của hệ thống xử lý nước. .. LÝ THUYẾT LỰA CHỌN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1 Các yếu tố cần thiết để lựa chọn hệ thống xử lý nước thải Nước thải trước xả vào nguồn cần thiết phải xử lý để không làm ô nhiễm... Đặc tính nước thải: Nước thải cần xử lý có tính đặc trưng nước thải sinh hoạt (nước thải sinh hoạt chiếm 90 %, 10% lại nước thải công nghiệp qua xử lý sơ đạt tiêu chuẩn loại C) Với thành phần nước