Xử lý nước thải đô thị

ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch đồ án môn học xử lý chất thảI lỏng Sinh viên thực : Lờ Vn Cụng - MSSV : 6391.54 Giáo viên hớng dẫn: PGS.TS Lu Th Bỏch Ngày giao đồ án : 24/09/2012 Ngày hoàn thành : - Lớp: 54DT2 I nhiệm vụ thiết kế - Thiết kế sơ trạm xử lý chất thải lỏng cho thành phố, thiết kế kỹ thuật công trình trạm II tài liệu thiết kế 1, Bản đồ địa hình khu vực trạm xử lý 2, Điều kiện khí hậu khu vực: - Hớng gió chủ đạo: Tõy Bc - ụng Nam Nhiệt độ không khí trung bình năm: 280C Số liệu chất thải a) b) Nớc thải sinh hoạt : Dân số : 4000 ngời Tiêu chuẩn thải : 220 l/ngời.ngàyđêm Nhit trung bỡnh ca hn hp CTL SH: 27oC Nớc thải sản xuất: KCN Qnt (m3/ngđ) SS(mg/l) A B C 114 228 456 280 196 238 BOD (mg/l) 350 280 315 pH 6,8 7,1 6,7 Các thông số khác nh tờ nhiệm vụ thiết kế CHNG I: SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch Xỏc nh cỏc thụng s tớnh toỏn I Xỏc nh lu lng nc thi tớnh toỏn: Lu lng nc thi sinh hot tớnh toỏn: Q SH = Nxq 220x4000 = = 880 (m / ngđ) 1000 1000 Q TB SH = Q SH 880 = = 10,2 l / s 86,4 86,4 Lu lng nc thi sn xut: - Theo số liệu đợc cung cấp: KCN A: QA = 114 m3/ng.đ KCN B : QB = 228 m3/ng.đ KCN C: QC= 456 m3/ng.đ Tổng lu lợng nớc thải KCN : QCN=114 + 228 + 456 = 798 m3/ng.đ Tớnh toỏn lu lng nc thi ca thnh ph: - Lu lợng nớc thải sản xuất đợc coi nh phân bố suốt 24 - Tổng lu lợng thải tính toán ngày đêm: QTT = QSH + QA+ QB +QC = 880 + 798= 1678 m3/ngđ - Lu lợng nớc thải trung bình theo giờ: Q 1678 Q TB h = tổng = = 69,92 m / h 24 24 Q TB S = Q TT 1678 = = 19,42 l / s 86,4 86,4 - Lu lợng nớc thải trung bình theo giây: - Từ giá trị lu lợng nớc thải trung bình QSTB=19,42 l/s ta chọn hệ số khôngđiều hòa kCH = 1,91 (Theo bảng - TCVN 7957-2008) - Lu lợng thải lớn theo theo giây: Q xK Q 880 x1,91 798 Q max = SH CH + CN = + = 103,28 m / h h 24 24 24 24 QmaxS = 103,28/3,6 = 28,69 l/s = 0,0287 m3/s - Lu lợng thải nhỏ theo theo giây: Q xK Q 880x0,5 798 Q = SH + CN = + = 51,58 m / h h 24 24 24 24 QminS =14,33 l/s = 0,0143 m3/s - Lu lợng tính toán trung bình: QTB= 19,42 l/s Bng 1.1 Bng tng hp lu lng nc thi thnh ph QTng 1678 QTBh 69,92 Qmaxh 103,28 Qmaxs 0,0287 Qminh 51,58 SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 Qmins 0,0143 QTB 0,0194 ỏn x lý cht thi lng m3/ng m3/h GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch m3/h m3/s m3/h m3/s m3/s II Xỏc nh nng cht bn cú nc thi: Nc thi sinh hot: - Hàm lợng chất lơ lửng (SS) nớc thải sinh hoạt: C SSSH = a SS x1000 65x1000 = = 295 mg / l q0 220 ass=65 g/ng.ngđ, Tiêu chuẩn thải cặn theo bảng 25 TCVN 7957 - 2008 q0= 220 l/ng.ngđ , tiêu chuẩn thải nớc theo yêu cầu thiết kế - Hàm lợng BOD5 nớc thải sinh hoạt: L SH = a BOD x1000 35x1000 = = 159 mg / l q0 220 aBOD= 35 g/ng.ngđ, hàm lợng BOD5 tiêu chuẩn lấy theo đầu ngời (Bảng 25 TCVN 7957 -2008) q0= 220 l/ng.ngđ , tiêu chuẩn thải nớc theo yêu cầu thiết kế Nc thi sn xut: Số liệu lấy theo bảng KCN Q (m3/ngđ) SS (mg/l) A B C 114 228 456 280 196 238 pH BOD (mg/l) 350 280 315 6,8 7,1 6,7 Hn hp nc thi: - Hàm lợng cặn lơ lửng hỗn hợp nớc thi C sh xQsh + C icn xQcni 295x880 + 114x280 + 228x196 + 456x238 C = = Q sh + Q cni 1678 hh - Chh= 266,45 (mg/l) Hàm lợng BOD5 có hỗ hợp nớc thải: SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 ỏn x lý cht thi lng Lhh = GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch LshxQ sh + Lcni xQ icn 159x880 + 114x350 + 228x280 + 456x315 = Q sh + Q cni 1678 = 230,8mg / l III Xỏc nh dõn s tớnh toỏn: - Dân số tính toán : NTT = N - + NTĐ Trong đó: N : Dân số thực thành phố = 4000 (ngời) NTT : Dân số tính toán thành phố (ngời) NTĐ : Dân sô tơng đơng quy đổi từ hàm lợng BOD hàm lợng chất lơ lửng Dân số tơng đơng quy đổi theo hàm lợng BOD5: cn cn C xQ BOD i N TĐ = = 114x350 + 228x280 + 456x315 = 7068 ng ời 35 q sh0 Dân số tính toán : NTT= 4000 + 7068 = 11068 ngời - Dân số tơng đơng quy đổi theo hàm lợng lơ lửng : N SSTĐ cn cn L xQ i = = 114x280 + 228x196 + 456x238 = 2167 ng ời sh 65 q0 Dân số tính toán : NTT= 4000 + 2167 = 6167 ngời SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch CHNG II: XC NH MC NC THI CN X Lí V LA CHN DY TRUYN CễNG NGH I Xỏc nh mc nc thi cn x lý: Xỏc nh h s pha loóng: - Nguồn pha loãng nớc sông - Số lần pha loãng xác định bởi: axQ + q s n= q QS : Lu lợng nớc sông, QS = 38 m3/s q : Lu lợng nớc thải lớn q = 0,0287 m3/s a : Hệ số pha loãng, với nguồn pha loãng nớc sông Xác định theo Frolop ( ) exp ì x QS 1+ ì exp ì x q ( ) Rodzinler ta có: a = x:Khoảng cách từ điểm xả tới điểm tính toán theo lạch sông 8,0(m) E = ì ì q : Hệ số thực nghiệm, xác định x 8,0 = = = 1,43 x 5,6 thẳng : Hệ số khúc khuỷu sông: : Hệ số phụ thuộc vị trí xả thải, chọn xả thải gần bờ = v xH E = tb TB = 0,0147 200 E : Hệ số khuyếch tán rối, vtb : Vận tốc trung bình dòng chảy sông, 0,7 m/s HTB: Độ sâu trung bình lòng sông: 4,2 m xthẳng:Khoảng cách từ điểm xả tới điểm tính toán theo đờng thẳng: 5,6 (m) = 1,14 a = 0,0066 SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 ỏn x lý cht thi lng n= GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch axQ s + q 0,0066x38 + 0,0287 = = 9,71 lần q 0,0287 Xỏc nh mc x lý nc thi cn thit: 2.1 Theo hàm lợng cặn lơ lửng: a ì QS + ì b + C nguồn q Cn.thải = Cnthai : Hàm lợng cặn lơ lửng sau hũa trn nc thi vi nc ngun Cnguồn : Hàm lợng cặn nớc nguồn trớc xả nớc thải, Cnguồn = 17,8 b : Độ tăng hàm lợng cặn cho phép, chọn b =0,75 ( mg/l)(Theo TCVN 7957-2008) 0,0066x38 + ữx0,75 + 17,8 = 25,1 mg / l 0,0287 Cn.thải = So sánh với tiêu chuẩn, hàm lợng cặn giới hạn nớc xả thải vào nguồn loại A: Cmax= C x Kf xKq Trong ú: - Cmax- Nng gii hn cht ụ nhim cho phộp x vo ngun tip nhn (C theo QCVN 14/2008/BTNMT; i vi ngun loi B chn C= 50mg/l - Kf H s lu lng nc thi ngun, vi Q= 1678 m3/ng, ly Kf= - Kq- H s lu lng/dung tớch ngun tip nhn nc thi: Kq= 0,9 Cmax= 50x1x0,9= 45 mg/l Ta cú : Cn.thi < Cmax, vy chn Cn.thi= 25,1 mg/l Mức độ cần thiết làm theo hàm lợng chất lơ lửng : C C n.thải 266,45 25,1 D = hh x100% = x100% = 90,47% C hh 266,45 2.2 Theo hàm lợng BOD : LT = L cp a ì QS K t L L ì 10 + ( ) cp ng q ì 10K t 10 K t t t SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 t ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch t : thời gian pha loãng nớc sông nớc thải từ điểm xả tới điểm tính toán, t = x = = 0,00013 ngày v tb 0,7x86400 K: Hằng số tốc độ tiêu thụ oxy nớc nguồn nớc thải, lấy theo nhiệt độ hỗn hợp thải : tTB=270C K271 = K201 ì (2720) = 0,1x1,0487 =0,138 (ngày-1) Lcp: Hàm lợng BOD cho phép nguồn nớc mặt, lấy theo QCVN 08- 2008/BTNMT, với nguồn loại B: Lcp= 15 mg/l Lng : Hàm lợng BOD có sẵn nguồn, Lng= 13,7 mg/l L cp a ì QS -K t LT = L L ì 10 + cp ng q ì 10-K t 10-K t t = ( t ) t 0,0066 ì 38 15 -0,138x0,00013 15 -13,7 ì 10 + = 136,95 mg / l ( ) 0,0287 ì 10-0,138x0,00013 10-0,138x0,00013 Theo TCVN 7957-2008 quy định nồng độ BOD giới hạn nớc thải xả vào nguồn loại B là: Lmax = CxKqxKf = 30x0,9x0,9 = 24,3 mg/l (Kq, Kf tra theo bảng A3,A5 TCVN 7957; C tra theo bảng QCVN 14/2008/BTNMT) nên để đảm bảo điều kiện xả thải Lt Lmax, ta có Lt=95,64 > Lmax = 24,3 mg/l, Lt= 24,3mg/l Hiệu xử lý cần thiết theo BOD : E BOD = L HH - L T 193,5 - 24,3 x100% = x100% = 87,4% L HH 193,5 Theo nồng độ Oxy hòa tan không kể tới khuyếch tán bề mặt, yêu cầu sau ngày từ xả thải, hàm lợng Oxy hòa tan Oyc Ta có nồng độ BOD5 nớc thải xả vào nguồn : axQ LT = x O ng - L ng 10-2K1 - O yc x102K1 - O yc102K1 q 0,977x40 = 6,8 -13,9x10-2x0,138 - ) x102x0,138 - 6x102x0,138 = -1987,59 mg / l ( 0,245 2.3 ( ) Ong: Lợng Oxy hòa tan nớc nguồn l 4,6 mg/l Oyc: Lợng Oxy hòa tan tối thiểu nguồn lấy theo QCVN 08-2008/BTNMT nguồn Loại B: Oyc mg/l SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 ỏn x lý cht thi lng LT vmin = 0,4 m / s Bs ì hmin 0,16 ì 0,25 Thỏa mãn yêu cầu không lắng c Tổn thất áp lực qua song chắn rác: ì v2 ì k hS = 2g Công thức xác định: v: vận tốc dòng chảy trớc thiết bị chắn rác (Khi Qmax, v=0,65 m/s) K: hệ số kể đến việc tăng tổn thất rác bám, theo mục 8.2.6 TCVN 7957/2008/BTNMT lấy K=3 : hệ số tổn thất áp lực cục 4/3 4/3 0,008 d = ữ sin = 1,83 sin600 = 0,537 ữ b 0,018 : Hệ số phụ thuộc tiết diện song chắn rác, với tiết diện loại b chọn, =1,83 (Theo Thoát nớc tập II NXB KHKT) S: chiều dày song chắn rác, S = 0,008 m b: Chiều rộng khe hở, b= 0,015 m : Góc đặt song chắn rác nghiêng so với mặt phẳng ngang, =600 ì v ì k 0,537 ì 0,652 ì hS = = = 0,03 m 2g ì 9,81 d Kích thớc: Ngăn mở rộng phía trớc song chắn: B Bm 0,4 0,25 L1 = s = = 0,2 m ì tan ì tan 20 Bm: Kích thớc mơng dẫn, Bm= 0,25m Bs: Kớch thc song chn rỏc, Bs= 0,4m : Góc mở rộng, =200 L L2 = = 0,1m Ngăn mở rộng phía trớc song chắn: Chiều dài hình chữ nhật phần ngăn đặt song chắn rác: Công thức: LS=L3+L4+L5 (m) ( Lp 1,0 m TCVN 7957/2008) L4 : Hình chiếu ngang song chắn rác (h '+ h1 ) (0,5 + 0,4) L4 = = = 0,51m tan tan600 SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 14 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch h' : Chiều cao từ mặt nớc tới sàn nhà đặt song chắn rác, theo mục 8.2.5 TCVN 7957/2008, h0,5 m Chọn h=0,5 m h1: Chiều cao mực nớc trongmơng đặt song chắn rác( lấy mực nớc lúc lu lợng lớn mơng dẫn), h1= 0,4m L3: Chiều dài phần mơng dẫn phía trớc song chắn rác, h1 + h '+ 0,3 0,3 + Lk L2 sin tan 0,4 + 0,5 + 0,3 0,3 = + 0,3 0,1 = 1,11m sin600 tan600 L3 = Lk: Chiều dài dự phòng song chắn rác, lấy Lk=0,3 m L5: Chiều dài phần mơng hình chữ nhật phía sau song chắn, L5=1,0 m LS=L3+L4+L5 = 1,11 + 0,51 + 1,0= 2,62 (m) Tổng chiều dài mơng chứa song chắn rác: L=L1+LS+L2 = 0,1 + 2,62 + 0,2= 2,92(m) lấy L= m Tổng chiều sâu mơng chứa song chắn rác: H=h1+h+hs = 0,4 + 0,5 + 0,03= 0,93(m) e Lợng rác giữ lại song chắn rác: Khối tích rác thu đợc ngày đêm: a ì N SSTD ì 2971 w= = = 0,07 m / ngđ 365 ì 1000 365 ì 1000 a: Lợng rác lấy từ song chắn rác tính cho ngời (l/năm ) Theo bảng 20 Trang 29 TCVN 7957/2008; ứng với bề rộng khe hở song chắn rác b = 0,016 m , a =8 l/năm.ngời (1 năm = 365 ngày) - NTDSS: Dân số tính toán tơng đơng theo lợng chất rắn lơ lng Khối lợng rác thu đợc ngày đêm: - P = W ì G = 0,07 ì 750 = 77Kg / ngđ Khối lợng rác thu đợc trung bình lợng tối đa thu đợc: P 77 Ph = = = 3,21Kg / h Phmax = Ph ì K h = 3,21 ì = 6,42 Kg 24 24 G: Khối lợng riêng rác, G =750 Kg/m3 Kh: Hệ số không điều hòa rác đa tới trạm, lấy Kh=2 3.Bể lắng cát ngang - - Với lu lợng thải lớn Qmax= 28,69 l/s, ta chọn bố trí bể lắng cát ngang Với đơn nguyên hoạt động đồng thời Dân số tính toán theo hàm lợng cặn lơ lửng NTDSS = 2917 ngời Cặn sau lắng theo dây chuyền công nghệ đợc xử lý bể mêtan, đờng kính hạt tối thiểu cần giữ lại (dh) theo mục 8.3.3 Trang TCVN 7957/2008, chọn dh = 0,2 mm SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 15 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch sơ đồ tính toán bể lắng cát ngang b 1 MƯƠNG PHÂN PHốI NƯớC VàO Hố THU CặN ĐậP TRàN MáNG THU NƯớC RA Chiều dài công tác bể lắng cát: K ì 1000 Hn L= V U0 Công thức xác định: - U0 U - độ lớn thuỷ lực (tốc độ lắng tự trạng thái tĩnh động) (mm/s) xác định theo bảng 26 Trang 39 TCVN 7957/2008/BTNMT ứng với đờng kính hạt nhỏ cần giữ dh = 0,25mm ta chọn U0= 24,2 - K = U0 / U = 1,3: hệ số ứng với U0= 24,2 chọn theo bảng 27 Trang 39 - TCVN 7957/2008/BTNMT - Hn - Chiều cao tính toán, theo mục 8.3.4 TCVN 7957/2008 lấy 0,5-1m, lấy mực nớc mơng dẫn vào bể lắng ứng với Qmax , lấy Hn =0,5m - V (mm/s)- Vận tốc chuyển động nớc ứng với lu lợng lớn nhất, chọn theo bảng 28 TCVN 7957/2008/BTNMT V=0,2 mm/s K ì 1000 Hn 1,3 ì 1000 ì 0,5 L= V= ì 0,2 = 10,7m U0 24,2 Diện tích tiết diện ớt đơn nguyên F(m2): - Theo mục 8.3.3 TCVN 7957/2008/BTNMT - Diện tích tiết diện ớt đơn nguyên: Trong đó: SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 qsmax 0,0287 F= = = 0,07 m V.n 0,2 ì 16 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch qsmax: lu lợng nớc thải lớn nhất, qsmax = 0,0287(m3/s) V: vận tốc nớc bể ứng với lu lợng lớn nhất, chọn V=0,3 m/s F 0,07 b= = = 0,14m Hn 0,5 - Chiều rộng đơn nguyên: Thể tích phần lắng bể: Ntt.P.T 6971x 0,02 x1 Wc = = = 0,14m 1000 1000 Trong đó: Ntt: Dân số tính toán theo hàm lợng chất lơ lửng, Ntt = 6971 ngời P: lợng cát giữ lại, P =0,02 (l/ng.ngđ)( Bảng 28 TCVN7957/2008) T: thời gian giữ cát bể, chu kỳ xả cặn(T2) lấy T= ngày Chiều cao lớp cát bể lắng cát hc ngày đêm(m): Wc 0,14 hc = = = 0,05m L.b.n 10,7 ì 0,14 ì Chiều cao xây dựng bể lắng cát ngang HXD (m): HXD= Hn + hc + hbv = 0,5 + 0,05 + 0,5 = 1,05 m, lấy HXD=1,1 m - Với chiều cao bảo vệ: hbv=0,5 m Kiểm tra lại tính toán : Theo bảng 28 TCVN 7957/2008/BTNMT, lu lợng nớc thải nhỏ vận tốc dòng nớc bể phải đạt v 0,15 m/s s qmin 0,014 v= = = 0,16m / s hmin b.n 0,32 ì 0,14 ì Ta có: >0,15 m/s H maxì hm 0,5 ì 0,32 = Hm 0,4 hmin= = 0,31 m mực nớc bể lắng cát ứng với lu lợng nhỏ qsmin = 0,014 m3/s (Hm hm mực nớc mơng dẫn sau song chắn tới BLC, tơng ứng với lu lợng max min) Cát lắng bể lắng4 ngang đợc gom hố tập trung đầu bể thiết bị cào giới, từ thiết bị nâng thủy lực đa hỗn hợp cát nớc đến sân phơi Tính toán lợng cát: Theo mục 8.3.5 TCVN 7957/2008, ta có : - Độ ẩm cát: 60% - Trọng lợng thể tích : 1,5T/m3 - Để nâng thiết bị thủy lực cần pha cát với nớc theo tỷ lệ 1:20 theo trọng lợng cát Lợng nớc kỹ thuật cần để sử dụng cho thiết bị nâng thủy lực: Qct=Wc x 1,5 x 20= 0,14 x 1,5 x 20=4,2 m3/ngày 4.Tính toán sân phơi cát I SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 I 17 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch ng dn cỏt t b lng Mng phõn phi 3 ng dn D 300 tiờu nc Hai lp nha lút sõn - Nhiệm vụ sân phơi cát làm nớc hỗ hợp cát để dễ vận chuyển cát nơi khác Diện tích hữu ích sân phơi cát xác định bởi: P ì Ntt ì 365 0,02 ì 6971 ì 365 Fc = = = 25,44m 1000 ì H 1000 ì Với H = m chiều cao lớp bùn cặn năm (khi lấy cát phơi khô theo chu kỳ) Chọn sân phơi cát gồm ô, kích thớc là: 4,5 m x3m Tớnh toỏn b lng ng t I - Nc thi sau qua b lng cỏt ngang c dn n b lng ng t I, lng cỏc cht phõn tỏn di dng cn lng xung ỏy hoc ni trờn mt nc - Cỏc thụng s k thut b lng ng t I - Theo bng 7-12 TCVN51-2008 Vi Chh = 266,45 (mg/l),hiu sut lng E = 48% - C1= Hm lng cht l lng nc b lng t I l: C HH (100 E1 ) 100 = 266,45(100 48) 100 =138,6(mg/l) < 150 (mg/l) Din tớch tit din t ca ng trung tõm c tớnh theo cụng thc sau: f = qmax v1 SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 18 ỏn x lý cht thi lng Trong ú - qmax : v1 GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch Lu lung nuc thi tớnh toỏn ln nht : qmax =0,0287(m3/s) : Tc chuyn ng ca nc thi ng trung tõm : ==> q f = max v1 = 0,0287 0,03 v1 = 0,03 (m/s) =0,96 (m2) Din tớch tit din ut ca b lng mt bng : q max v2 Trong ú - qmax : F= Lu lung nuc thi tớnh toỏn ln nht : qmax =0,0287 (m3/s) - v2: Tc chuyn ng ca nc thi ng trung tõm : v2= 0,0007 (m/s) 0,0287 = 41(m ) 0,0007 ==>F= Chn b,din tớch mt bng ca mi b l: F1 = f + F 0,96 + 41 = = 10,5(m ) 4 - ng kớnh mi b lng : D= ì F1 = ì 10,5 = 3,66(m) 3,14 chn D = 3,7 (m) - Chiu cao lp nc b lng c tớnh theo cụng thc : h1 = v2 ì t Trong ú - t :Thi gian lng,vi b lng t I.Chn t = 1,5 (gi) h1 = v2 ì t = 0, 0007 ì1, ì 3600 = 3,8(m) Chiu cao phn hỡnh nún ca b lng tớnh gn ỳng theo cụng thc : h2 + h3 = B = D ì tg Trong ú - D : ng kớnh mi b lng SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 19 ỏn x lý cht thi lng - GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch : Gúc nghiờng ỏy ,thit k vi h2 + h3 = B = = 450 D 3,7 ì tg = ì = 1,85 (m) 2 - Chiu cao tng cng ca b lng ng l : H xd = h1 + h2 + h3 + h4 = 3,8 + 1,85 + 0,4 = 6,05(m) ( õy h4 chn H xd = 7(m) = 0,4m l chiu cao bo v ca b) 6.Tớnh toỏn thit k b AEROTEN - Aeroten trn l cụng trỡnh x lý hiu khớ nc thi bng bựn hot tớnh, ú ti mi thi im v v trớ, nc thi c ho trn u vi bựn - Lu lng nc tớnh toỏn: Do h s khụng iu ho Kch =1,91 >1,25 nờn ta ly lu lng nc thi Qmax = 103,28 (m3/h) - Vic tớnh toỏn b Aeroten da theo mc 6-15 giỏo trỡnh x lý nc thi (Pgs,Ts.trn c H) - Trc vo b Aeroten, hm lng cn l lng v hm lng Chh = 266,45 (mg/l); BOD5 nh sau: Lhh = 230(mg/l) BOD5 * Hm lng nc thi a i x lý Aerụten ln hn 150 (mg/l),Nờn cn tỏi sinh bựn.Nhng vi b Aerụten trn khụng cn tun hon bựn,Do lu lng nc thi nh - Nc thi c phõn phi theo chiu di b nờn tc ụxy hoỏ sinh hoỏ din mt cỏch iu ho + Thi gian lm thoỏng nc thi c tớnh theo cụng thc: t Ae = La Lt 15 ì a ì (1 tr ) ì T Trong ú: - T :Nhit trung bỡnh ca hn hp nc thi v ụng.T = 27 ( SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 C ) 20 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch - Lhh: Hm lng BOD ca nc thi trc vo b aeroten, Lhh = 230(mg/l) - Lt : Hm lng BOD ca nc thi sau aeroten, Lt = 24,3 (mg/l) - a : Liu lng bựn hot hoỏ cht khụ,Theo TCVN 51-2008 cho aeroten cú ti trng bựn cao a = (g/l).chn a = (g/l) 2ữ3 - tr : tro ca bựn hot tớnh,i vi nc thi ụ Th - Theo bng 7-25 TCVN 51-2008 ly tr = 0,3 - : Tc oxy hoỏ riờng cỏc cht hu c (mgBOD/g cht khụng tro ca bựn 1h) Cụng thc tớnh : = max ì Lt ì C0 ì Lt ì C0 + K l ì C0 + K o ì Lt + ì a Trong ú : - - - - - max C0 Kl K0 :Tc ụxy hoỏ riờng ln nht(mgBOD/g cht khụng tro ca bựn 1h) :Nng ụxy ho tan cn thit phi trỡ aeroten (mg/l) C0 =50 (mg/l) : hng s c trng cho tớnh cht ca cht bn hu c nc thi (mgBOD/l) : hng s k n nh hng ca ụxy hũa tan (mg O2 /l) :h s k n s kỡm hóm quỏ trỡnh sinh hc bi cỏc sn phm phõn hy bựn hot tớnh (l/h) Theo bng 7-25 TCVN 51-2008.i vi nc thi ụ Th cú cỏc thụng s sau : max =85 (mg/l) , = 85 ì Kl =33 (mgBOD/l) , K0 =0,625 (mg O2 /l) , = 0,07 (l/h) 20 ì 50 ì = 28( mgBOD / g.h) 20 ì 50 + 33 ì 50 + 0, 625 ì 20 + 0, 07 ì SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 21 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch + Thi gian lm thoỏng nc thi c tớnh nh sau : t Ae = La Lt 15 ì a ì (1 tr ) ì T t Ae = 230 24,3 15 ì = 2,92 ì (1 0,3) ì 28 27 Do ú: (gi) - Th tớch b lng c tớnh theo cụng thc: W = tAe ì Q - Q : l lu lng nc thi tớnh toỏn, theo lý lun trờn cú Q = 103,28 (m3/h) Do ú: W = 2,92 ì 103,28 = 301,58(m3) + Chn chiu cao lp nc b aeroten trn Hln = (m) Din tớch ca b aeroten l: FAe = Chn F Ae 301,58 = 75,4 (m2) =76 (m2),Kớch thc b B ì L = 7x11 Xõy dng hnh lang,2 hnh lang dựng lm ngn phuc hi bựn tỏi sinh,chn hỡnh ch nht, din tớch mi b l: F= 76 = 38 (m2) Chn kớch thc ca b aeroten trn l F1b = 70(m2) B ì L = 7x10 - Chiu cao ca b H = Hln + hbv Trong ú: - Hln : Chiu cao lp nc b, Hln = (m) - hbv : Chiu cao bo v, hbv= 0,5 (m) SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 22 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch H = + 0,5 = 4,5 (m) + chn kớch thc ca mi n nguyờn l b= - Chiu rng ca mi hnh lang l : : B ì L ì H = 7ì 10ì 4,5 = 3,5 (m) + Tớnh toỏn h thng phõn phi nc vo b Aeroten - Nc t kờnh dn ti ngn phõn phi nc ca aeroten Din tớch ngn phõn phi c tớnh theo cụng thc: Q=vìBìH (1) Trong ú: - Q : Lu lng nc thi, Q = 103,28 (m3/h) = 0,0287 (m3/s) - v : Vn tc nc chy vo ngn phõn phi, v = 0,1 (m) - B, H : Chiu rng v chiu sõu ca ngn phõn phi Bì H = T (1) ta cú: 0,0287 = 0,287 0,1 (m2) Chn B = 0,287 (m) H = 1,0 (m) - tng sinh ca bựn Pr = 0,8ìC + 0,3ìLhh Trong ú: - C : Hm lng cht l lng ca nc thi trc vo b aeroten C = 266,45 (mg/l) - La : Hm lng BOD trc vo b aeroten Lhh = 230(mg/l) Pr = 0,8 ì266,45 + 0,3 ì230 = 282,16(mg/l) + Tớnh toỏn cp khớ cho Aeroten trn Lu lng khụng khớ n v tớnh bng m3 lm sch 1m3 nc thi c xỏc nh theo cụng thc: D= Z ì ( Lhh Lt ) k ì k ì n ì n ì (C C ) 2 p (m3/m3) Trong ú: SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 23 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch - z : Lng ụxy n v tớnh bng mg x lý 1mg BOD, z = 1,1(mg O2/mg BOD) i vi b Aerụten lm sch hon ton - k1: H s k n kiu thit b np khớ, ly theo bng 7-26 TCVN 51-2008, vi thit b np khớ to bt c nh ly theo t s gia vựng np khớ v din tớch Aerten, k = 1,47 (vi f/F = 0,1 v Imax = 10 m3/m2.h) - k2: H s k n chiu sõu t thit b, vi Hln = (m) v 3,5 (m3/m2-h), K2 = 2,52 - n1: H s k n nh hng ca nhit nc thi xỏc nh theo cụng thc n1 = + 0,02ì (ttb - 20) = + 0,02ì (23 20) = 1,06 Vi ttb = 230C l nhit trung bỡnh thỏng v hố - n2: H s k n s thay i tc ho tan ụxy nc thi so vi nc sch, ly s b n2 = 0,59 (Theo bng 7-28 TCVN 51-2008 vi f/F = 0,1) - Cp: ho tan ụxy ca khụng khớ vo nc tu thuc vo chiu sõu lp nc b c xỏc nh theo cụng thc: Cp = h CT ì 10,3+ 10,3 - CT: ho tan ca ụxy khụng khớ vo nc ph thuc vo nhit v ỏp sut Theo bng 2-1:giỏo trỡnh X lý nc thi Pgs,Ts.trn c H, vi T = 23 0C CT = 8,73(mg/l) (s dng cụng thc ni suy) 8, 73 ì 10,3 + ữ Cp = = 10, 10,3 (mg/l) - C : Nng trung bỡnh ca oxy Aeroten (mg/l) Theo TCVN 51-2008 C = (mg/l) D= Do ú: 1,1 ì (230 24,3) = 11,6 1,47 ì 2,52 ì 1,06 ì 0,59 ì (10,4 2) (m3K/m3nc thi) - Cng np khớ yờu cu I= DìH (m3/m2.h) t Theo bng 6-12:giỏo trỡnh X lý nc thi Pgs,Ts.trn c H chn t = (h).i vi aeroten cú tỏi sinh bựn hot tớnh SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 24 ỏn x lý cht thi lng I = GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch D ì H 11,6 ì = = 5,8 t (m3/m2.h) Ta cú : Imin = 3,5 (m3/m2.h) < I = 5,8 (m3/m2.h)< Imax = 10 (m3/m2.h) m bo yờu cu thit k Lu lng khụng khớ cn thi vo Aerụten mt n v thi gian l: V = DìQh = 11,6 ì 103,28 = 1198,05(m3/h) - Lu lng khụng khớ cn cp ngy l: Qh = 24 ì1198,05 = 28753,15(m3/ng) nhit trung bỡnh nm ca khụng khớ l 280C, lng riờng ca khụng khớ nhit ny l 1,1 (kg/m3) nờn lng ễxy cn cp ngy l : Qkhớ = 1,1ì 28753,15= 31628,46 (kg) - Lng ụxy cn cung cp gi l OCt = 31628,46 = 1317,9 24 ( kgO2/h) - Dựng thit b cp khớ cho b Aeroten l ng phõn phi trờn ú cú gn cỏc a xp Dựng a xp cú ng kớnh 0,6 (m), din tớch b mt f = 0,07 (m2), cng khớ t 0,7 n 1,4 l/s.a (Tớnh toỏn thit k cỏc cụng trỡnh x lý nc thi, Trnh Xuõn Lai - NXBXD 2000) nờn ly cng khớ l (l/s) Vy s a cn thit l: N = 1317,9 = 366 ì 3,6 (a) Cỏc a c gn lờn trờn cỏc ng dn khớ t ngang di ỏy b B lng ng t II - Din tớch ng trung tõm c xỏc nh theo lu lng giõy ti a bao gụm c nc thi v bựn tun hon : + Lng nc thi i vo b lng : Qmax = 103,28(m / h) Chn tc nc chy b v = 0,7 (mm/s) = 0,0007 (m/s) - Din tớch mt ct ut ca b uc tớnh theo cụng thc sau: W = Qmax 103,28 = = 41(m )` v ì 3600 0,0007 ì 3600 Chiu cao lp nc b lng c tớnh theo cụng thc : SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 25 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch h1 = v ì t = 0, 0007 ì 1, ì 3600 = 3, 78(m) Din tớch f ca b lng trung tõm : f = q 28,69 = = 0,96 v1 30 (m2 ) Trong ú - q : - v1 Lu lung nuc thi tớnh toỏn ln nht : q = 28,69(l/s) : Tc chuyn ng ca nc thi ng trung tõm v1 = 30 (mm/s) + Th tớch tng cng cỏc b : Wtc = Trong ú - q : 3600 ì q ì t 1000 Lu lng nc thi tớnh toỏn ln nht : q = 28,96(l/s) - t :Thi gian lng,vi b lng t I.Chn t = 1,5 (gi) W tc = 3600 ì q ì t 3600 ì 28,96 ì 1,5 = `= 156,38( m ) 1000 1000 - Tng cng din tớch hu ớch (din tớch cụng tỏc ca b ) F1 = W tc 156,38 = = 41,37 h1 3,78 (m ) + Din tớch tng ca b : F = F1 + f = 41,37 + 0,96 = 42,33 (m ) + Chn F = 45 (m ) SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 26 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch + Chn b,din tớch mt bng ca mi b l: F1 = F 45 = = 11,25(m ) - ng kớnh mi b lng : ì F1 D= = ì 11,25 = 3,78(m) 3,14 chn D = 3,8 (m) - Th tớch vựng cha cn : Wb = a ì N tt ì100 (100 p) ì1000 ì1000 ì n Trong ú a : l tiờu chun mng vi sinh vt d cao ti - Theo TCVN 51-2008 thỡ a khong 28 gam cho ngi ngy ờm vi m bng 96%.chn a =28 (g/ng),p = 96% - n : s b lng n = - N tt :dõn s tớnh toỏn theo BOD, W = N tt = 11068 (ngi) 28 ì 11068 ì 100 = 3,87 (m ) (100 96) ì 1000 ì 1000 ì - Chiu cao phn hỡnh nún ca b lng tớnh gn ỳng theo cụng thc : h2 + h3 = B = D ì tg Trong ú - D : ng kớnh mi b lng D = 3,8 (m) - :Gúc nghiờng ỏy ,thit k vi h2 + h3 = B = = 450 D 3,8 ì tg = ì = 1,9(m) 2 - Chiu cao tng cng ca b lng ng l : SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 27 ỏn x lý cht thi lng H xd = h1 + h2 + h3 + h4 = 3,78 + 1,9 + 0,4 = 6,08(m) ( õy h4 GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch chn H xd = 7( m) = 0,4m l chiu cao bo v ca b) SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 28 [...]... Mssv:6391.54 54DT2 11 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch CHNG III: TNH TON CC CễNG TRèNH TRONG TRM X Lí PHNG N I: S DNG B AEROTEN TRN I.Các công trình thu nớc và xử lý cơ học 1.Ngn tip nhn - Trong hệ thống thoát nớc của Thành phố, nớc thải sẽ đợc bơm từ trạm bơm chính theo đờng ống áp lực đến ngăn tiếp nhận của trạm xử lý Ngăn tiếp nhận đợc đặt ở vị trí cao để nớc thải có thể tự chảy qua từng... Với lu lợng thải lớn nhất là Qmax= 28,69 l/s, ta chọn bố trí bể lắng cát ngang Với 2 đơn nguyên hoạt động đồng thời Dân số tính toán theo hàm lợng cặn lơ lửng NTDSS = 2917 ngời Cặn sau lắng theo dây chuyền công nghệ sẽ đợc xử lý ở bể mêtan, do đó đờng kính hạt tối thiểu cần giữ lại (dh) theo mục 8.3.3 Trang TCVN 7957/2008, chọn dh = 0,2 mm SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 15 ỏn x lý cht thi... thể tự chảy qua từng công trình đơn vị của trạm xử lý - Kích thớc ngăn tiếp nhận đợc chọn theo kết quả thực nghiệp, có thể lấy phụ thuộc vào lu lợng tính toán Với Qmaxh = 103,28 m3/h và các giá trị lu lợng đã tính toán ở mục 3 của đồ án này, chọn 2 ngăn tiếp nhận với kích thớc sau: (Theo:Bảng 16.3 trang 522- Sách Thoát Nớc 2 - PGS.TS Hoàng Văn Huệ) Qthải Kích thớc cơ bản, mm (m3/h) A B H 100-160 1500... ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch Phõn tớch phng ỏn th hai Nc thi c dn t mng li v a qua ng cú ỏp vo ngn tip nhn: Ngn tip nhn c b trớ trờn cao m bo th nng cho nc cú th t chy qua cỏc cụng trỡnh x lý khỏc Nc thi qua song chn rỏc: Ti õy, cỏc rỏc ln s c song chn rỏc gi li ; B phn vt rỏc c gii s a rỏc ti mỏy nghin sau ú rỏc nghin a v b lng 2 v x lý Nc thi tip tc i qua b... mơng dẫn nớc thải đến ngăn tiếp nhận là mơng hở hình chữ nhật Chọn chiều ngang của mơng bxh = 250 x600(mm),các thông số thủy lực nh sau: Các thông số tính toán Độ dốc i Chiều ngang b(mm) Độ đầy Vận tốc (m/s) qtb = 19,42 0,003 250 0,322 0,67 Lu lợng tính toán (l/s) qmax= 28,69 qmin = 14,33 0,003 0,003 250 250 0,426 0,26 0,75 0,6 2.Song chắn rác SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 12 ỏn x lý cht thi... Mặt bằng I Bk Bs 1 Sơ đồ đặt song chắn rác Với lu lợng thải lớn nhất, Qmax= 103,28 l/s, chỉ cần chọn bố trí hai song chắn rác vớt rác cơ giới với một hoạt động và một dự phòng - Chiều sâu của lớp nớc ở song chắn rác: h=hmax= 0,4 (m) - Tính toán song chắn rác: a Số khe hở của song chắn rác: q ì kz n= b ì h1 ì v tt công thức xác định: q: Lu lợng thải lớn nhất, q = 0,0287 m3/s Kz: Hệ số nén dòng chảy... li ; B phn vt rỏc c gii s a rỏc ti mỏy nghin sau ú rỏc nghin a v b lng 2 v x lý Nc thi tip tc i qua b lng cỏt ngang : Ta thit k b lng cỏt ngang cú c s tin li trong thi cụng v vn hnh qun lý m vn t c hiu qu x lý cn thit Cỏc loi ht khoỏng, cỏt, v kim loi (mt phn nh) s c gi li v a sang sõn phi cỏt lm khụ Nc thi c dn ti b lng 2 v: Quỏ trỡnh lờn men bựn cn mc lờn men axit,cỏc cht hu c phõn hy c... 7957/2008, chọn dh = 0,2 mm SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 15 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch sơ đồ tính toán bể lắng cát ngang 1 3 4 b 2 4 2 3 1 1 MƯƠNG PHÂN PHốI NƯớC VàO 2 Hố THU CặN 3 ĐậP TRàN 4 MáNG THU NƯớC RA Chiều dài công tác của bể lắng cát: K ì 1000 Hn L= V U0 Công thức xác định: - U0 và U - độ lớn thuỷ lực (tốc độ lắng tự do ở trạng thái tĩnh và động) (mm/s) xác định theo... mục 8.3.3 TCVN 7957/2008/BTNMT - Diện tích tiết diện ớt mỗi đơn nguyên: Trong đó: SVTH : Lê Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 qsmax 0,0287 F= = = 0,07 m 2 V.n 0,2 ì 2 16 ỏn x lý cht thi lng GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch qsmax: lu lợng nớc thải lớn nhất, qsmax = 0,0287(m3/s) V: vận tốc của nớc trong bể ứng với lu lợng lớn nhất, chọn V=0,3 m/s F 0,07 b= = = 0,14m Hn 0,5 - Chiều rộng mỗi đơn nguyên: Thể tích... Văn Công Mssv:6391.54 54DT2 19 ỏn x lý cht thi lng - GVHD: PGS.Ts Lu Th Bỏch : Gúc nghiờng ỏy ,thit k vi h2 + h3 = B = = 450 D 3,7 ì tg = ì 1 = 1,85 (m) 2 2 - Chiu cao tng cng ca b lng ng l : H xd = h1 + h2 + h3 + h4 = 3,8 + 1,85 + 0,4 = 6,05(m) ( õy h4 chn H xd = 7(m) = 0,4m l chiu cao bo v ca b) 6.Tớnh toỏn thit k b AEROTEN - Aeroten trn l cụng trỡnh x lý hiu khớ nc thi bng bựn hot tớnh, trong ... pháp xử lý sinh học không hoàn toàn điều kiện nhân tạo Có sử dụng bể làm thoáng để tăng hiệu xử lý bùn cặn Chọn dây chuyền công nghệ trạm xử lý. Sơ đồ công trình xử l thành phần trạm xử lý nớc thải. .. Lth,yc= 24,3 mg/l Hiệu xử lý trờng hợp là: L -L 193,5 - 24,3 E BOD = HH Th x100% = x100% = 87,44% L HH 193,5 II Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý Chọn phơng pháp xử lý SVTH : Lê Văn Công ... Thành phố, nớc thải đợc bơm từ trạm bơm theo đờng ống áp lực đến ngăn tiếp nhận trạm xử lý Ngăn tiếp nhận đợc đặt vị trí cao để nớc thải tự chảy qua công trình đơn vị trạm xử lý - Kích thớc ngăn