TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC MẶT SÔNG SÀI GÒN – ĐỒNG NAI CẤP CHO SINH HOẠT CÔNG SUẤT 5000m3/ngày.đêm

Nước mặt bao gồm các nguồn nước ao, đầm, hồ chứa, sông suối. Do kết hợp từ các dòng chảy trên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆPVIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC

Tên đề tài :

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC MẶT SÔNG SÀI GÒN – ĐỒNG NAI CẤP CHO SINH HOẠT

GVHD : Th.S Nguyễn Xuân Hoàn Thành viên nhóm :

1 Phạm Tiến Bách

2 Phạm Công Lí

3 Trần Phương Nam

Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2008

CHƯƠNG MỘT : TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC MẶTNước mặt bao gồm các nguồn nước ao, đầm, hồ chứa, sông suối Do kết hợp từ các dòng chảytrên bề mặt và thường xuyên tiếp xúc với không khí nên các đặc trưng của nước mặt là:

- Chứa khí hòa tan đặc biệt là oxy

- Chứa nhiều chất lơ lửng, riêng trường hợp nước chứa trong các ao, đầm, hồ do xảy ra quá trìnhlắng cặn nên chất rắn lơ lửng còn lại trong nước có nồng độ tương đối thấp và chủ yếu ở dạng keo

- Có hàm lượng chất hữu cơ cao

- Có sự hiện diện của nhiều loại tảo

- Chứa nhiều vi sinh vật

Chất lượng nước thiên nhiên có thể được phân loại và đánh giá theo các chỉ tiêu sau :

Chỉ tiêu lý học:

Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước là một đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí

hậu Nhiệt độ có ảnh hưởng không nhỏ đến các quá trình xử lý nước và nhu cầu tiêu thụ Nước mặtthường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường

Độ màu: Độ màu thường do các chất bẩn trong nước tạo ra Các hợp chất sắt, mangan không

hòa tan làm nước có màu nâu đỏ, các chất humic gây ra màu vàng Còn các loại thủy sinh tạo chonước màu xanh lá cây Đơn vị đo độ màu thường dùng là theo thang màu platin – coban Nước có

độ màu 150 độ (PtCo) Độ màu biểu kiến trong nước thường do các chất lơ lửng trong nước tạo ra

và dễ dàng loại bỏ bằng phương pháp lọc

Độ đục: Nước là môi trường truyền ánh sáng tốt, khi trong nước có các vật lạ như các chất

huyền phù, các hạt cặn đất cát, các vi sinh vật… khả năng truyền ánh sáng bị giảm đi Nó có độ đụclớn chứng tỏ có nhiều cặn bẩn Đơn vị đo độ đục thường là mg SiO2/l, NTU, FTU Trong đó đơn vịNTU và FTU là tương đương nhau Nước mặt có độ đục 41,4 NTU Nước dùng để ăn uống thường

có độ đục không vượt quá 5 NTU

Hàm lượng chất lơ lửng cũng là đại lượng tương quan đến độ đục của nước

Mùi vị: Mùi trong nước thường do các hợp chất hóa học, chủ yếu là các hợp chất hữu cơ hay

các sản phẩm từ quá trình phân hủy vật chất gây nên Nước thiên nhiên có thể có mùi đất, mùi tanh,mùi thối Nước sau khi khử trùng với các hợp chất clo có thể bị nhiễm mùi clo hay clophenol

Tùy theo thành phần và hàm lượng các muối khoáng hòa tan nước có thể có các vị mặn,ngọt, chát, đắng…

Các chỉ tiêu hóa học:

Độ pH : Độ pH là chỉ số đặt trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, nó có ứng dụng

để khử các hợp chất sunfua và cacbonat và khi tăng pH có thêm tác nhân oxy hóa, các kim loại hòatan trong nước chuyển thành dạng kết tủa và dễ dàng tác ra khỏi nước bằng biện pháp lắng lọc

Độ kiềm :Độ kiềm là tổng hàm lượng của các ion bicacbonat, hydroxit và anion của các

muối của các axit yếu Do hàm lượng các chất này có trong nước rất nhỏ nên bỏ qua Ở nhiệt độnhất định, độ kiềm phụ thuộc vào độ pH và hàm lượng khí CO2 tự do có trong nước

Độ cứng: Độ cứng của nước là đại lượng biểu thị các ion canxi và magiê có trong nước.

Dùng độ cứng cao trong sinh hoạt sẽ gây lãng phí xà phòng do canxi và magiê phản ứng với cácaxit béo tạo thành các hợp chất khó tan

Các đơn vị để đo độ cứng :

Độ Đức ( 0dH) : 1 0dH = 10 mg CaO/ l nước;

Độ Pháp (0f ) : 1(0f ) = 10 mg CaO/ l nước;

Độ Anh (0e) : 1(0e) = 10 mg CaO/ 0.7 l nước;

Tùy theo giá trị độ cứng nước được phân loại thành

CHƯƠNG HAI : CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC SƠNG SÀI GỊN – ĐỒNG NAI

Cường

WS1 Kiểm sốt thượng

nguồn sơng Sài Gịn

Khu vực sơng Sài Gịn (tại trạm Phú

Cường, Bình Phước và Phú An)

- pH: trong tháng 07/2005, pH khơng ổn

định dao động trong khoảng 4,3 – 6,4 Giá

trị này của pH khơng thích hợp cho tính chất

của nguồn cấp nước (6  pH  8,5)

pH trung bình tháng trên sông Sài Gòn từ 07/2004 - 07/2005

0 3 6 9

Trạm

07.2004 07.2005 TCVN 5942-1995 A TCVN 5942-1995 A

- Nồng độ ơxy hịa tan (DO):

Bình Phước đã giảm khoảng 1,7 –

1,8 lần tương Riêng tại trạm Phú

Cường thì nồng độ trung bình

tháng của BOD5 lại tăng khoảng

1,2 lần so với cùng kỳ năm trước

- Coliform: giá trị Coliform trung

Phú Cường Bình Phước Phú An

Trạm mg/l

07.2004 07.2005 TCVN (5942-1995-A)

Coliform trung bình tháng tại các trạm quan trắc trên sông Sài Gòn từ tháng 07/2004 - 07/2005

0 50000 100000

Trạm MPN/100ml

07.2004 07.2005 TCVN 5942-1995 loại A

Nồng độ BOD 5 trung bình tháng tại các trạm quan trắc trên sông Sài Gòn từ 07/2004 - 07/2005

0 1 2 3 4 5 6 7

Trạm mg/l

07.2004 07.2005 TCVN 5942-1995 - A

Nồng độ dầu trung bình tháng tại các trạm quan trắc trên sông Sài Gòn từ 07/2004 - 07/2005

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

Trạm mg/l

07.2004 07.2005 TCVN 5942-1995 - A

giảm khoảng 2,7 lần Riêng tại 02 trạm Bình Phước và Phú An lại cĩ sự gia tăng về ơ nhiễmColiform từ 11,8 – 22,6 lần so với tháng 05/2004

- Các kim loại nặng (Pb, Cd, Hg, Cu): thường cĩ nồng độ nhỏ hơn 0,01 mg/l, đạt TCVN

- Hàm lượng dầu trung bình tháng

07/2005 dao động trong khoảng

05/2005 dao động trong khoảng 6,9,

nằm trong tiêu chuẩn cho phép

(TCVN 5942 - 1995 – A), đảm bảo

chất lượng nguồn cấp nước

- Nồng độ ơxy hịa tan (DO): nồng độ DO trung bình tháng 07/2005 dao động trong khoảng4,5 – 6,8 mg/l, khơng đạt tiêu chuẩn

Trạm mg/l

07.2004 07.2005 TCVN (5942-1995-A)

Nồng độ BOD 5 trung bình tháng tại các trạm quan trắc trên sông Đồng Nai từ tháng 07/2004 - 07/2005

0 1 2 3

Trạm mg/l

07.2004 07.2005 TCVN 5942-1995 - A

- Nhu cầu oxy sinh hĩa (BOD5):

Nhu cầu oxy sinh hĩa (BOD5)

Hĩa An đã giảm khoảng 34,8 lần

- Hàm lượng dầu trung bình tháng 07/2005 tại trạm Hĩa An và Cát Lái dao động trongkhoảng 0,002 – 0,73 mg/l tương ứng, khơng đạt tiêu chuẩn nguồn cấp nước (TCVN 5942 –

1995 – A = 0 mg/l) Nồng độ dầu trung bình tháng 07/2005 tại trạm Hĩa An đã gia tăng sovới cùng kỳ tháng 07/2004

Coliform trung bình tháng tại các trạm quan trắc trên sông Đồng Nai từ tháng 07/2004 - 07/2005

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000

Hóa An Cát Lái

Trạm MPN/100ml

c Khu vực Cần Giờ – Nhà Bè (tại các trạm Nhà Bè, Tam Thơn Hiệp, Lý Nhơn và cửa sơng Vàm Cỏ)

- Nhu cầu oxy sinh hĩa

(BOD5): Nhu cầu oxy sinh hĩa

(BOD5) trung bình tháng

07/2005 dao động trong khoảng

2,0 – 3,9 mg/l, dưới tiêu chuẩn

cho phép (TCVN 5942 -1995

loại B = 25 mg/l) Nhìn chung

nồng độ BOD5 tại trạm Nhà Bè

và Lý Nhơn đã giảm khoảng 2,4

pH tại các trạm quan trắc khu vực hạ lưu sông Sài Gòn - Đồng Nai

từ tháng 07/2004 - 07/2005

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Nhà Bè Tam Thôn Hiệp Lý Nhơn Vàm Cỏ

Trạm mg/l

07.2004 07.2005 TCVN (5942-1995-B)

Nồng độ BOD 5 trung bình tháng tại các trạm quan trắc khu vực hạ lưu sông Sài Gòn - Đồng Nai từ tháng 07/2004- 07/2005

0 3 6 9 12

Trạm mg/l

07.2004 07.2005 TCVN 5942-1995 - B

– 3,7 lần so với cùng kỳ tháng 07/2004 riêng trạm Tam thơn Hiệp lại cĩ sự gia tăng nồng

độ BOD5 khoảng 2,4 lần so với tháng 07/2004

Tĩm lại: Chất lượng nước sơng Sài Gịn – Đồng Nai tại các vị trí quan trắc đang cĩ dấu hiệungày càng ơ nhiễm Chất lượng nước dưới mức tiêu chuẩn cho phép để cấp cho sinh hoạt

Vì vậy, kinh phí để xây dựng cơng trình xử lý nước sơng Sài Gịn – Đồng Nai cấp cho sinhhoạt ngày càng tăng cao

Coliform tại các trạm quan trắc khu vực hạ lưu sông Sài Gòn - Đồng Nai

từ tháng 07/2004 - 07/2005

0 20000 40000 60000

Nhà Bè Tam Thôn Hiệp Lý Nhơn Vàm Cỏ

Trạm MPN/100ml

Nồng độ dầu trung bình tháng tại các trạm quan trắc khu vực hạ lưu sông

Sài Gòn - Đồng Nai từ tháng 05/2004- 05/2005

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

mg/l

07.2004 07.2005 TCVN 5942-1995 - B

CHƯƠNG BA : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC

Đầu tiên nước được bơm lên và chảy qua bể trộn cơ khí, chất keo tụ và vôi hoà trộn sẵn ởcác công trình chuẩn bị dung dịch phèn, bể trộn vôi được cho vào nước và khuấy trộn đều giúp choquá trình tạo bông Nước tiếp tục chảy qua bể tạo bông, bông cặn hình thành sẽ được loại bỏ bởiquá ttrình lắng ở bể lắng Phần chất bẩn không lắng được sẽ được loại bỏ bằng bể lọc Nước sau lọc

sẽ được châm chlor khử trùng và chảy vào bể chứa Từ đây, nước được phân phối vào khu dân cưthông qua trạm bơm cấp II và mạng lưới cấp nước

Clo Chất keo tụ

Bể tạo bông Bể lắng li tâm Bể lọc nhanh

Rửa lọc Công trình thu

Nguồn tiếp nhận

Phần cặn ở bể lắng sẽ được xử lý qua các công đoạn: nén bùn và khử nước.

3.1 CÔNG TRÌNH THU NƯỚC

Công trình thu đặt ở lòng sông, buồng thu đặt sát bờ, trạm bơm tách riêng.

Trong trường hợp bờ sông có độ dốc thoải, lòng sông ở xa bờ, ta bố trí họng thu và trạmbơm xa nhau, công trình thu đặt ở lòng sông, trạm bơm đặt trên bờ

Đầu họng thu đặt lưới chắn, mắt lưới 5 x 5mm, bằng sợi dây đồng, đường kính 2mm, khungthép hàn có thể tháo lắp dễ dàng để làm sạch và thay thế khi cần

Vận tốc chảy qua lưới v  0,6m/s để tránh hiện tượng kéo rác vào ống

Diện tích lưới chắn xác định theo công thức:

V

Q K

F1  1

Trong đó:

Q- Lưu lượng cần thu Q = 0,058 m3/s

v- vận tốc qua lưới < 0,6m/s, nên chọn v = 0,5m/s

K1- hệ số thu hẹp diện tích do các dây làm lưới choán chỗ và rác bám, K=1,5 - 1,6, chọnK=1,5

174 , 0 5 , 0

058 , 0 5 , 1

Q

8 0 102

20 058 0 1000 102

.

-hiệu suất của bơm, lấy = 80%

Trong ngăn thu bố trí hai bơm cùng công suất 14,2 kW, một bơm hoạt động còn một bơmkia để dự phòng, hai bơm này được mắc song song với nhau

3.2 CÁC CÔNG TRÌNH CHUẨN BỊ DUNG DỊCH PHÈN

3.2.1.Bể trộn phèn

Có thể cho phèn vào nước dưới dạng bột, hạt khô hoặc dưới dạng dung dịch Để định lượngđược phèn vào nước dưới dạng bột hoặc hạt khô thì phải có phèn sản xuất ra dưới dạng bột, nhưngviệc định lượng phèn dưới dạng bột khô thì thường không chính xác và thường không đảm bảo vệsinh vì nhiều bụi, nên có thể loại trừ việc dùng phèn bột Thường định lượng phèn vào nước dướidạng dung dịch có nồng độ từ 1 ÷ 5%

Việc tăng nồng độ của dung dịch phèn sẽ làm giảm độ chính xác khi định lượng, vì vậy đầutiên dùng các thùng hoà trộn để hoà trộn phèn có nồng độ cao, đồng thời để lắng bớt các cặn, tạpchất không tan trong nước ở bể hoà tan, sau đó mới chuyển qua bể tiêu thụ để pha loảng nồng độ 1

÷ 5% rồi định lượng vào nước

Tốc độ hoà tan phèn cục ở trong nước tăng nhanh khi kích thước các cục phèn càng nhỏ,tăng cường độ tuần hoàn của nước trong bể hoà tan và tăng nhiệt độ của nước Vì vậy để đảm bảothời gian hoà trộn phèn phù hợp với yêu cầu của các nhà quản lý đề ra cho nhàmáy của mình, thìcần phải đập nhỏ phèn trước khi cho vào bể hoà trộn

Nhiệm vụ của bể hoà trộn là hòa tan phèn cục và lắng cặn bẩn Nồng độ dung dịch phèntrong bể hòa trộn thường cao nhưng không vượt quá nồng độ bảo hòa Theo TCXD – 33:1985 cóthể lấy nồng độ dung dịch phèn trong bể hoà trộn trong khoảng 10 ÷ 17% Để hòa tan phèn trong bể

có thể dùng không khí nén, máy khuấy hoạc bơm tuần hoàn

Nhưng đối với trương hợp này thì ta hòa trộn phèn bằng máy khuấy, bể xây bằng bê tông cốtthép, bộ phận khuấy trộn gồm: động cơ điện, bộ phận truyền động và cánh khuấy Để đơn giản tachọn cánh khuấy kiểu phẳng

Ta chọn bể hoà trộn phèn dùng cánh khuấy kiểu phẳng có 02 cánh quạt, số vòng quay là 60vòng/phút

Liều lượng phèn để xử lý nước đục theo bảng sau:

Liều lượng phèn để xử lý độ đụcHàm lượng cặn của nước

nguồn (mg/l)

Liều lượng phèn nhôm Al2(SO4)3

không chứa nước (mg/l)Đến 100

101-200201-400401-600601-800

801 -1000

1001 -1400

25-3530-4540-6045-7055-8060-9065-105

Ứng với hàm lượng cặn nước mặt sông SG – ĐN vào khoảng 270mg/l, chọn lượng phèn P=50 mg/lCăn cứ vào độ màu của nước mặt sông SG – ĐN vào khoảng 150 Pt.Co, ta xác định được lượngphèn nhôm Al2(SO4)3 cần thiết để khử màu theo công thức :

49 150 4

1000

100

1000

3

m b

P n Q b

P n Q W

h

p h

Q:Lưu lượng nước xử lý (m3/h) Q= 208 m3/h

n : Thời gian giữa hai lần hoà tan phèn, lấy n = 24 giờ

p

P : Liều lượng lượng phèn dự tính cho vào nước (g/m3) Pp = 50mg/l = 50g/m3

h

b :Nồng độ dung dịch phèn trong thùng hoà trộn (%).Chọn b = 10% (Theo TCXD-33:1985 h

có thể lấy nồng độ dung dịch phèn trong bể hoà trộn trong khoảng 10 ÷ 17%.)

 : Khối lượng riêng của dung dịch   1tấn/m3.

Trong bài toán này loại phèn sử dụng để làm chất keo tụ là phèn nhôm Al2(SO4)3 không chứa nước.Vậy dung tích bể hoà trộn phèn là:

3

5 , 2 1 10 10000

50 24 208

3.2.2 Tính toán thiết bị khấy trộn phèn

Bể được khấy trộn bằng máy trộn cánh quạt, dung tích bể khấy trộn được tính ở trên là Wh = 2,5 m3

.

Bể được thiết kế hình vuông với tỉ lệ kích thước như sau: a x b x h = 1,08 x 1,08 x 2,2m Chọn sốvòng quay cánh quạt là 60 vòng/phút (Quy phạm ≥ 40 vòng/phút) Chiều dài cánh quạt lấy bằng0,45 bề ngang bể (Quy phạm = 0,4 ÷ 0,45b)

lcq = 0,45.b = 0,451,08 = 0,486 mVậy chiều dài toàn phần của cánh quạt là : 0,486 2 = 0,972 m

Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế trung bình là 0,15 m2/cánh quạt/1 m3 phèn trong bể

5

3

k

P   (W)Trong đó:

k: hệ số sức cản của nước, phụ thuộc kiểu cánh khuấy, k = 1,08 với cánh khuấy kiểu phẳng hai cánh

ρ: Khối lượng riêng của dung dịch, lấy ρ = 1000 kg/m3

n: số vòng quay trong 1 giây, n = 60vòng /phút = 1 vòng/ s

Dkh: Đường kính cánh khuấy, Dkh = 0,972 m

937 972

, 0 1 1000 08

, 1

0

 trọng lượng riêng của dung dịch được khuấy trộn

 = 0,8 hệ số hữu ích của cơ cấu truyền động (hiệu suất)

3.3 THIẾT BỊ PHA CHẾ VÔI:

Vôi được dùng để kiềm hoá nươc, làm mềm nước hoăc để ổn định nước Vôi cho vào nước

có thể ở dạng vôi sữa hay vôi bão hoà

Trước tiên vôi sống phải được đem tôi Bể tôi vôi thường có dung tích đủ cho 30 ÷ 40 ngàytiêu thụ của nhà máy và được chia làm nhiều ngăn để tiện việc lau rửa

Công thức xác định liều lượng chất kiềm hoá

c

100.1Ke

Pe

2

p 1

Pk : Hàm lượng chất kiềm hoá (mg/l)

Pp : Hàm lượng phèn cần thiết dùng để keo tụ (mg/l) , đã tính Pp= 30mg/l

e1, e2 : Đương lượng của chất kiếm hoá và của phèn (mg/mgđl) (Trong trường hợp này sửdụng chất kiềm hoá là CaO nên e1 = 28; và đối vơi chất keo tụ là Al2(SO4)3 nên e2 = 57

Kt : Độ kiềm nhỏ nhất của nước nguồn (mgđl/l)

1 : Độ kiềm dự phòng của nước (mgđl/l)

c : Tỉ lệ chất kiềm hoá nguyên chất có trong sản phẩm sử dụng (%) (Trường hợp này c =80%)

Vậy ta có :

1 2

10000

v

k

P n Q

Trong đó:

Q : Lưu lượng nước tính toán (m3/h), Q = 208 m3/h

n : Số giờ giữa hai lần pha vôi (Theo quy phạm là 6 ÷ 12 giờ), lấy n=12

Pk : Liều lượng vôi cho vào nước (mg/l) =11,42 mg/l

bv : Nồng độ vôi sữa (5%)

γ : Khối lượng riêng của vôi sữa 1 tấn/m3

57,01510000

42,1112208

.10000

b

P n Q

Tại trạm bố trí hai bể, một làm việc, một dự phòng

Dung dịch vôi 5% ở bể tiêu thụ được định lượng đều với lưu lượng không đổi bằng bơmđịnh lượng để đưa vào bể trộn đứng, tương tự thì ta cũng bố trí hai bơm định lượng ở hai bể

Tính toán thiết bị khấy trộn vôi sữa

Bể được khuấy trộn bằng máy trộn cánh quạt; dung tích bể pha vôi sữa được tính toán ở trên

Vậy chiều dài toàn phần của cánh quạt là 0,405 x 2 = 0,81m

Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế 0,15 m2 cánh quạt/1m3 vôi sữa trong bể (Quy phạm = 0,1 ÷ 0,2m2)

P   (W)Trong đó:

k: hệ số sức cản của nước, phụ thuộc kiểu cánh khuấy, k = 1,08 với cánh khuấy phẳng 2cánh

ρ: Khối lượng riêng của dung dịch, ρ = 1000 kg/m3

n: số vòng quay trong 1 giây, n = 60/60 vòng /s

Dkh: Đường kính cánh khuấy, Dkh = 0,81 m

Công suất động cơ:

471 8 , 0

lý cao nhất

Chọn bể trộn tròn, với Q= 5000 m3/ngày đêm = 0,058m3/s, nhiệt độ t=300C

Chọn gradient vận tốc G= 800 s-1

Thời gian khuấy HRT= 40s

Chiều sâu lớp nước H= D

Thể tích bể trộn:

V = HRT x Q =40s x 0,058 m3/s = 2,32 m3

Mà V= H x D2/4 =D D2/4 = 2,32 m3

Nên H= D = 1,44 m

Chọn chiều cao bảo vệ hbv=0,3m

Vậy chiều cao bể Hbể = 1,44 + 0,3 = 1,74 m

Năng lượng khuấy:

P= .V.G2 =0,8.10-3 × 2,32 × 8002= 1187,84 W Với: -Độ nhớt động lực của nuớc, ở 300 C nên =0,8.10-3N.s/m2

-Công suất của động cơ

N = P/ = 1187,84/0,8 = 1484,8 WDùng máy khuấy tuabin bốn cánh nghiêng góc 450, hướng lên trên Đường kính cánh khuấy Dkh

=0,4m (Dkh =1/2 D) Trong bể đặt bốn tấm chắn để ngăn chuyển động xoáy của nước, chiều cao tấmchắn: hch =1m, rộng 0,1m (1/10D)

Máy khuấy đặt cách đáy một khoảng, h =Dkh = 0,4m

Nguyên lý làm việc của bể là quá trình tạo bông kết tủa diễn ra nhờ sự xáo trộn của dòngnước trong bể bằng biện pháp cơ khí Bộ phận chính của bể là các cánh khuấy, cánh khuấy thường

có dạng bản phẳng, đặt đối xứng qua trục quay Kích thước bản cánh được tính với tỉ lệ tổng diệntích bản cánh với mặt cắt ngang bể là 15-20% Các cánh khuấy được lắp vào trục quay tạo thànhguồng khuấy Mỗi ngăn đặt một guồng khuấy Tốc độ quay của guồng lấy từ 3-5 vòng/phút Lấy tốc

độ lớn cho ngăn đầu và giảm dần ở những ngăn sau Nhờ sự điều chỉnh tốc độ khuấy trộn này sẽ tạođiều kiện thuận lợi cho các bông cặn tạo thành ngày càng lớn

Chọn bể tạo bông khuấy trộn bằng cánh guồng, trục ngang, dòng chảy ngang

Dung tích của bể được tính theo công thức sau:

104 30 60

208 60

Trong đó:

Q-Lưu lượng cần xử lý Q = 5000 m3/ ngày đêm = 208 m3/giờ

t- thời gian lưu nước trong bể, chọn t = 30 phút ( qui phạm 10-30 phút)

Chia bể làm 2 ngăn, mỗi ngăn chia 3 buồng, chọn kích thước chiều rộng và chiều cao của mỗibuồng là:

W

Trong đó:

n là số ngăn phản ứng

f tiết diện mỗi ngăn

Chiều dài mỗi ngăn: l = 4/2 = 2 m

Các ngăn được ngăn cách với nhau bằng các vách hướng dòng theo phương thẳng đứng

Dung tích mỗi buồng:

n R n

R v

60

75 , 0 2

75 ,

(m/s)-Nhu cầu năng lượng cho xáo trộn:

2

.

v v A C

đ: khối lượng riêng của dung dịch, đ ≈ 1000 kg/m3

P2 = 0,3086  43 = 19,75 W

Ơ ngăn cuối, n = 3 vòng/phút

P3 = 0,3086  33 = 8,33 W-Giá trị gradient vận tốc:

ng V

P G

.



Trong đó:

P - Nhu cầu năng lượng (W)

Vng- thể tích của một ngăn tạo bông, V = 10,6 m3

 - Độ nhớt động học của nước, ở 300C,  = 0,798.10-3 N.s/m2

Vậy, ở ngăn đầu, P1 = 38,58 W, ta có

53 , 67 6 , 10 10 798 , 0

58 , 38 3

Ngăn giữa, P2 = 19,75 W,

3 , 48 6 , 10 10 798 , 0

75 , 19 3

Ngăn cuối, P3 =8,33 W,

4 , 31 6 , 10 10 798 , 0

33 , 8 3

So với một số kiểu bể lắng khác, bể lắng li tâm có một số ưu điểm sau: nhờ có thiết bị gạtbùn, nên đáy có độ dốc nhỏ hơn so với bể lắng đứng , do đó chiều cao công tác của bể nhỏ, thíchhợp xây dựng ở những khu vực có mực nước ngầm cao Bể vừa làm việc vừa xả cặn liên tục nên khi

xả cặn bể vẫn làm việc bình thường

Tính toán:

-Diện tích bề mặt bể xác định theo công thức:

f u

Q F

208 21

, 0

07 , 1