Bài tập lớn kỹ THUẬT xử lý nước THẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI Sinh viên thực : Nhóm Lớp : DH3CM1 Giáo viên hướng dẫn : Cô Nguyễn Thu Huyền Mục lục Danh mục bảng Đề : Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Các thông số : - Dân số : 110000 người Tiêu chuẩn thải nước : 115l/người ngđ Q khu công nghiệp : 1500 m3/ngđ Nước thải khu công nghiệp xử lý trước đưa vào mạng lưới Nhà máy thải nước kênh, kênh nối với sông thuộc nguồn loại B Đặc điểm sông : - Lưu lượng trung bình nhỏ : 42 m3/s Vận tốc dòng chảy trung bình : 0,4 m/s Chiều sâu trung bình : 2,8 m Hàm lượng chất lơ lửng sông : 11mg/l DO : 4,2 mg/l BOD5 : 4,1 mg/l Cao độ mặt đất trung bình : + 5,0 m Nội dung cần hoàn thành : thuyết minh vẽ - - Thuyết minh : • Đề xuất 01 phương án xử lý • Tính toán công trình dây truyền công nghệ Bản vẽ : 04 vẽ A1 theo nội dung sau : • Bản vẽ 01 : Mặt bố trí công trình nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt • Bản vẽ 02 : Mặt cắt dọc theo nước mặt cắt dọc theo bùn công trình nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt • Bản vẽ 03 : Chi tiết công trình xử lý học nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt • Bản vẽ 04 : Chi tiết công trình xử lý sinh học nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt PHẦN I XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ XỬ LÝ BAN ĐẦU Xác định lưu lượng xử lý + Lưu lượng nước thải sinh hoạt : QSH = N.qtn/1000 Trong : • • • QSH: lưu lượng nước thải sinh hoạt N : số dân, N = 110000 người qtn : tiêu chuẩn thải nước, = 115l/người.ngđ QSH = 110000.115/1000 = 12650 m3/ ngđ + Lưu lượng nước thải công nghiệp : QCN = 1500 m3/ngđ + Tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt công nghiệp Q = 14150 m3/ngđ Chọn lưu lượng xử lý : QXL = 15000 m3/ ngđ + Lưu lượng nước thải trung bình : = 15000/24 = 625 m3/h + Lưu lượng nước thải giây trung bình : = / 3,6 = 625/3,6 = 174 l/s + Xác định hệ số không điều hòa ( theo mục 4.1.2, TCVN 7957 : 2008 ) - - Hệ số không điều hòa ngày nước thải : Kd = 1,15 – 1,3, lấy Kd = 1,2 Hệ số không điều hòa chung K0, phụ thuộc vào lưu lượng nước thải trung bình ngày qtb ( l/s) Bảng - TCVN 7957 : 2008 Hệ số không điều hòa chung Ko Lưu lượng nước thải trung bình qtb ( l/s) Ko max 2,5 10 2,1 20 1,9 50 1,7 100 1,6 300 1,55 500 1,5 1000 1,47 5000 1,44 Ko 0,38 0,45 0,5 0,55 0,59 0,62 0,66 0,69 0,71 Với qtb = 174 l/s, nội suy thu • Ko max = 1,58 • Ko = 0,62 Do xác định : + Lưu lượng nước thải lớn : = Ko max = 625 1,58 = 987,5 m3/h + Lưu lượng nước thải giây lớn : = /3,6 = 987,5 / 3,6 = 274 l/s + Lưu lượng nước thải nhỏ : = Ko = 625 0,62 = 387,5 m3/h + Lưu lượng nước thải giây nhỏ : = / 3,6 = 387,5/ 3,6 = 104 l/s Nồng độ chất bẩn hỗn hợp nước thải : + Nồng độ chất bẩn nước thải sinh hoạt : Bảng 25 – TCVN 7957 - Chất rắn lơ lửng : aSS = 60 g/người.ngày BOD5 nước thải lắng : aBOD5 = 30 g/người.ngày + Nồng độ chất bẩn nước thải công nghiệp : Nước thải công nghiệp xử lý sơ trước đưa vào mạng lưới, chất lượng nước đạt tiêu chuẩn xả vào nguồn loại B (Theo QCVN 40 : 2008, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước thải công nghiệp) - Chất rắn lơ lửng : SS = 100 mg/l BOD5 = 50 mg/l Xác định nồng độ chất bẩn hỗn hợp nước thải sau : a Hàm lượng chất lơ lửng : + Hàm lượng chất lơ lửng nước thải sinh hoạt (CSH ) CSH = 1000 = 1000 = 522 mg/l + Hàm lượng chất lơ lửng nước thải công nghiệp : CCN = 100 mg/l + Hàm lượng chất lơ lửng hỗn hợp nước thải trước xử lý : Css = = = 477 mg/l b Hàm lượng BOD5 nước thải : + Hàm lượng BOD5 nước thải sinh hoạt : LSH = 1000 = 1000 = 261, mg/l + Hàm lượng BOD5 nước thải công nghiệp : LCN = 50 mg/l + Hàm lượng BOD5 hỗn hợp nước thải trước xử lý : La = = = 239 mg/l Dân số tính toán a Dân số tương đương : + Tính theo hàm lượng chất chất rắn lơ lửng : = = = 2500 người = = = 2500 người + Tính theo hàm lượng BOD5 : b Dân số tính toán : + Tính theo hàm lượng chất rắn lơ lửng : = + N = 2500 + 110000 = 112500 người + Tính theo hàm lượng BOD5 : = + N = 2500 + 110000 = 112500 người Xác định mức độ cần thiết xử lý nước thải theo hai thông số nước thải sinh hoạt a Tính toán mức độ pha loãng + Hệ số pha loãng a : a = Trong : • Q : lưu lượng nước sông , Q = 42 m3/s • q : lưu lượng nước thải lớn , q = 0,274 m3/s • x : khoảng cách từ miệng xả đến điểm tính toán theo chiều dòng chảy sông, m • : hệ số thực nghiệm xác định theo công thức : = Trong : : hệ số hình thái sông : = = = 1,1 : hệ số phụ thuộc vào vị trí cống xả nước thải, xả nước thải lòng sông: = 1,5 E : hệ số khuếch tán rối : E = = = 0,0056 ( vtb ; vận tốc dòng chảy trung bình sông v tb = 0,4 m/s; Htb :độ sâu trung bình sông, Htb = 2,8m) Khi : = 1,1.1,5 = 0,45  Hệ số pha loãng a : a= = = 0,92 Như vậy, nước thải trường hợp xét pha loãng với 92% lưu lượng nước sông b Xác định mức độ xử lý nước thải theo cặn lơ lửng Hàm lượng chất rắn lơ lửng nước thải cần đạt trước xả vào sông : Cnth = b.( + 1) + Cng = 1,2 ( + ) + 11 = 193 mg/l Trong : Cng : hàm lượng chất rắn lơ lửng sông trước xả nước thải, Cng = 11mg/l b – độ tăng cho phép hàm lượng cặn lơ lửng điểm tính toán sông xả vào nguồn loại B, theo phụ lục A - TCVN 7957:2008, chọn b = 1,0 mg/l • Do Cnth phải 100 mg/l ( theo QCVN 14:2008/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước thải sinh hoạt – loại B ) • • Vậy mức độ cần xử lý theo chất rắn lơ lửng : ESS = 100% = 100% = 79 % c Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết theo tiêu BOD5 + Hàm lượng nước thải cần đạt sau xử lý Lt = ( - Lng ) + Trong : • : hàm lượng BOD5 giới hạn cho phép nước nguồn điểm tính toán, theo phụ lục A – TCVN 7957 : 2008, nguồn loại B , 25 mg/l, lấy = 1mg/l • Lng: hàm lượng BOD5có sông trước tiếp nhận nước thải, Lng = 4,1 mg/l • K : số tốc độ tiêu thụ oxi nước thải nước sông, ngày -1 Ở điều kiện 200C lấy K = 0,1 ngày-1 • t: thời gian pha loãng nước thải với nước sông kể từ điểm xả đến điểm tính toán, ngày t = = = 0,13 ngày Do : Lt = ( – 4,1 ) + = 1617 mg/l Do Lt phải 50 mg/l (theo QCVN 14:2008/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước thải sinh hoạt – loại B) Vậy mức độ xử lý nước thải cần thiết theo tiêu BOD5 : EBOD5 = 100% = 100% = 79,1 % PHẦN II ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỂN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ I Cơ sở lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý Công nghệ xử lý thành phần công trình dây truyền công nghệ lựa chọn sở : + Công suất trạm xử lý : Q = 15000 m3/ngày đêm – công suất vừa + Thành phần tính chất nước thải đầu vào : nước thải sinh hoạt có thành phần chủ yếu chất hữu dễ phân hủy sinh học, phát sinh hoạt động sinh hoạt ngày người Do vậy, thành phần nước thải chủ yếu có hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS), hàm lượng chất hữu dễ phân hủy sinh học (BOD), chất dinh dưỡng nito (N), photpho (P), coliform …Ngoài ra, thành phần nước thải đầu vào có phần nước thải công nghiệp, nhiên xử lý sơ trước đưa vào hệ thống xử lý nước thải tập chung, chất lượng nước thải công nghiệp đạt theo loại B – QCVN 40 : 2011 - quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước thải công nghiệp Vì coi nước thải sinh hoạt + Đặc điểm nguồn nước tiếp nhận khả tự làm : Sông thuộc nguồn loại B, nước không xử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt Qua việc xác định hệ số pha loãng hàm lượng chất ô nhiễm cho phép đưa vào nguồn tiếp nhận cho thấy : sông có khả pha loãng nước thải tốt, khả tiếp nhận chất ô nhiễm (xét với hàm lượng SS, BOD) lớn + Mức độ xử lý nước thải cần thiết : phụ thuộc vào quy chuẩn chất lượng nước thải sinh hoạt cho phép xả vào nguồn tiếp nhận ( QCVN 14 : 2008/ BTNMT ); đồng thời phụ thuộc vào khả tiếp nhận nguồn nước + Phạm vi ứng dụng phương pháp công trình xử lý nước thải + Diện tích, vị trí đất đai sử dụng để xây dựng trạm xử lý : phạm vi đồ án môn học giả định đáp ứng phương án đưa II Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải Các bước xử lý nước thải + Xử lý bậc I : bao gồm trình xử lý sơ để tách chất rắn lớn : rác, cây, xỉ cát,… ảnh hưởng đến hoạt động công trình làm nước thải đến mức độ yêu cầu phương pháp học : chắn rác, lắng trọng lực, … Hàm lượng cặn sau giai đoạn xử lý phải không vượt 150 mg/l đáp ứng điều kiện để vào công trình xử lý sinh học bước xử lý sau + Xử lý bậc II ( xử lý sinh học ) : Giai đoạn chủ yếu xử lý chất dễ oxy hóa sinh hóa ( BOD ) để xả nguồn nước tiếp nhận nước thải không gấy thiếu hụt oxy mùi hôi thối + Xử lý bậc III ( xử lý triệt để ) : loại bỏ hợp chất nito photpho khỏi nước thải – chất hàm lượng cao nguyên nhân gây phú dưỡng Một phần đáng kể nito photpho loại bỏ thông qua bước xử lý sinh học trên, đồng thời mức độ xử lý không yêu cầu xử lý triệt để nên bỏ qua bước xử lý + Xử lý bùn cặn nước thải : Bùn cặn sinh tách nước sơ bộ, ổn định sinh học điểu kiện yếm khí hiếu khí làm khô Sau xử lý, bùn cặn sử dụng làm phân bón + Giai đoạn khử trùng : Qua công đoạn xử lý loại bỏ vi khuẩn gây bệnh (chủ yếu coliform ) Do phải khử trùng nước thải sau xử lý làm sạch, yêu cầu bắt buộc trước xả nước thải vào nguồn tiếp nhận Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải Căn vào sở phân tích tham tài liệu ( Sách Xử lý nước thải đô thị Pgs.Ts.Trần Đức Hạ - [2] ) nhóm xin đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sau: q = 2,3 = 8,7 (kg/h) Số lượng thùng chứa cần thiết N1 = thùng Chọn thùng công tác thùng dự trữ Số thùng chứa cần dự trữ tháng N= thùng Dự trữ thùng chứa cho tháng làm việc trạm xử lý Số thùng chứa cất giữ kho, kho bố trí trạm Clorator có ngăn độc lập Để vận chuyển thùng chứa Clo từ vị trí đến vị trí thường dùng xe chuyên dùng Lưu lượng Clo lớn tính theo công thức: = 7,4 (m3/h) Trong đó: - a liều lượng Clo hoạt tính a = g/m3 b nồng độ Clo hoạt tính nước Clo %, phụ thuộc vào nhiệt độ từ 20 – 25 oC Lượng Clo tổng cộng cần thiết cho nhu cầu trạm xử lý Cloraetor xác định theo công thức = 2,223 m3/h Trong đó: - Q lượng nước cần dùng để bốc Clo tính toán sơ lấy 300 – 400 l/kg Chọn q = 350 l/kg - lượng nước cần thu hòa tan 1g Clo (l/g) sau với nước thải 25 oC phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải = 1,0 (l/g) 10 Bể tiếp xúc ngang Được thiết kế giống bể lắng thiết bị gom bùn nhằm thực trình tiếp xúc Clo nước thải sau xử lý bể lắng ngang đợt II Trong trình khử trùng Clo bể tiếp xúc xảy trình keo tụ tạo phần hạt lơ lửng nhỏ lắng bể Do vận tốc chuyển động nước bể tiếp xúc phải tính toán cho khả cặn trôi theo dòng nước nhỏ thường tốc độ không lớn tốc độ nước bể lắng đợt II Tính toán bể tiếp xúc ngang Nước thải sau xử lý bể tiếp xúc dẫn máng tới giếng xả cách trạm xử lý khoảng l = 200m Tốc độ dòng chảy v = 0,8 m/s Thời gian tiếp xúc Clo với tiếp xúc nước thải bể tiếp xúc máng dẫn sông yêu cầu 30 phút Thời gian tiếp xúc riêng bể tiếp xúc (theo công thức 7.18 – [2]) t = 30 - = 25,83 phút Thể tích hữu ích bể Wbe = Q×t /60 = 987,5 × 25,83 :60 = 425,1 m3 Thiết kế bể tiếp xúc , thể tích bể : W1be = 425,1:2 = 212,6 m3 Diện tích bể tiếp xúc : F1 = W1be : H = 212,6 : 3,5 = 60,7 m2 (H chiều cao công tác bể tiếp xúc từ 2,7 – 5,7 m chọn H 3,5 m ) Chọn : B L = 415 m2 Bảng 14 : Thông số thiết kế bể tiếp xúc ngang STT Thông số Giá trị Đơn vị Chiều rộng, B Chiều dài, L Chiều cao 15 m m m 11 Sân phơi bùn Cặn sau lên men bể metan phần cặn từ bể tiếp xúc có độ ẩm cao dẫn sân phơi bùn để làm nước đạt đến độ ẩm cần thiết, thuận lợi cho việc vận chuyển xử lý Làm nước thực sân phơi bùn, thiết bị làm nước học, (thiết bị lọc ép bùn, máy ép bùn băng tải, máy lọc ) phương pháp nhiệt Trong phương án đề ra, chọn sân phơi bùn để thực trình làm nước cặn Nhiệm vụ sân phơi bùn làm giảm độ ẩm bùn xuống 75 – 80 % Tính toán sân phơi bùn Lượng cặn tông cộng dẫn đến sân phơi bùn bao gồm cặn từ bể metan, cặn từ bể tiếp xúc (sau khử trùng sau lắng II) Tính toán lượng bùn cặn Wtc = W + Wtx = 131,35 + 4,5 = 135,85 m3 Trong đó: - Wtc lượng cặn từ bể metan W= 131,35 m3 Wtx hàm lượng cặn từ bể tiếp xúc = 4,5 m3/ngd Wtx = Trong đó: Ntt dân số tính toán tính theo hàm lượng cặn Ntt = 112500 người a tiêu chuẩn bùn lắng bể tiếp xúc dùng clo để khử trùng cho người ngày đêm • • • Xử lý học: a = 0,08 – 0,16 l/người.ngày Khi xử lý sinh học aeroten: a = 0,03 – 0,06 l/người.ngày Xử lý sinh học biofil: a = 0,05– 0,1 l/người.ngày Chọn a = 0,04 l/người.ngày Diện tích hữu ích sân phơi bùn F1 = = = 10330 m2 Trong đó: - q0 tải trọng cặn lên sân phơi bùn, lấy theo bảng 4.6 -[2] Với nên nhân tạo có hệ thống rút nước làm khô bùn cặn bùn hoạt tính lên men qo – m3/m2 năm n: hệ số phụ thuộc vào điều kiện khí hậu Đối với khu vục miền Bắc lấy n = 2,2 -2,8 chọn n = 2,4 Sân phơi bùn chia làm ô Chọn kích thước ô 35×50 = 1750 m2 Diện tích hữu ích sân phơi bùn 1750 × = 10500 m2 Diện tích phụ sân phơi bùn (bao gồm đường sá, mương máng ) tính toán sau: F2 = K×F1 = 0,25 ×10500 = 2625 m2 ( K hệ số tính đến diện tích phụ K = 0,2 – 0,4 Chọn K = 0,25.) Diện tích tổng cộng sân phơi bùn F = F1 + F2 = 10500 + 2625 = 13125 m2 Lượng bùn phơi từ độ ẩm 96% đến độ ẩm 75% lại Wp = Wtc ×365 × = 131,35 365 = 7671 m3 Trong đó: - P1 độ ẩm trung bình bùn cặn lên men bể metan P = 96-97% Chọn P 1= 96% P2 độ ẩm sau phơi P2 = 75-80% chọn P2 = 75% Chu kỳ xả bùn vào sân bùn dao động từ 20-30 ngày Bùn khô đến với độ ẩm từ 75- 80% thu gom vận chuyển đên nơi tiêu xử lý chất thải rắn tập trung Với máy xúc có công suất 45m3/h thời gian làm việc máy xúc năm T = 7671 : 45 = 170,5 (h) Nước sân phơi bùn theo hệ thống rút nước dẫn trở lại bể lắng ngang đợt I Bảng 15 : Thông số thiết kế sân phơi bùn STT Thông số Số ô Diện tích ô ( B.L) Chiều cao Giá trị 35.50 1,5 Đơn vị ô m2 m 11 Lựa chọn số thiết bị a Lựa chọn bơm nước thải Dựa vào lưu lượng tính toán Q hmax = 987,5 m3/h, chọn bơm công tác bơm dự phòng ( số bơm dự phòng lựa chọn theo độ tin cậy loại II - Bảng 18 – [1] ) Chọn máy bơm : - Công suất 7kWh - Lưu lượng : 500 m3/h - Cột áp : 30 – 50 m b Lựa chọn bơm bùn Chọn bơm bùn ( bơm công tác, bơm dự phòng ) c - Lưu lượng 420 m3/h - Cột áp 10 – 20 m - Công suất : 7kWh Máy thổi khí Chọn máy thổi khí, công suất 130kW PHẦN IV - TÍNH TOÁN CAO TRÌNH TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI Nhận xét : Để nước thải tự chảy từ công trình qua công trình cuối đến sông tiếp nhận, cao trình mực nước công trình đầu trạm xử lý phải cao mực nước lớn sông cộng với tổng tổn thất cột nước qua công trình cộng thêm áp lực dự trữ – 1,5 m ( để nước tự chảy từ miệng cống xả sông ) Như ta có công thức zđ = ∑ hi + hdự trữ + zmaxsông (m) Trong : zđ : cao trình mực nước công trình (ngăn tiếp nhận) ∑h i : tổng tổn thất cột nước qua công trình đơn vị hdự trữ :cột nước dự trữ cần thiết vị trí cửa xả để nước chảy tự sông, chọn = 2,5 m zmaxsông : cao trình mực nước lớn sông Giả sử : zmaxsông = m Việc xác định xác tổn thất áp lực qua công trình mương dẫn điều kiện cần thiết đảm bảo cho trạm xử lý làm việc bình thường Trong tính toán sơ chọn tổn thất áp lực qua công trình trạm xử lý sau ( Tham khảo bảng 9.1 –[1]) STT Công trình Tổn thất áp lực, cm Chọn sơ bộ, cm Song chắn rác 10 - 30 10 Bể lắng cát 10 - 25 20 Bể làm thoáng sơ 15 – 30 20 Bể lắng ngang 20 – 40 40 Bể aeroten 25 – 50 50 Máng trộn 20 – 30 30 Bể tiếp xúc 20 - 40 30 Mương dẫn - 10 Căn vào tổn thất áp lực qua công trình đơn vị ta tính cao trình công trình trắc dọc theo sau : I Tính toán cao trình công trình theo mặt cắt nước Mực nước cống xa rả xa sông : zn1 = 2.5 + zmaxsông = 2.5 + = 5,5 m Mương dẫn zm1 = zn1 + hm = 5,5 + 0,1 = 5,6 m Bể tiếp xúc : + Cao trình mực nước bể tiếp xúc ztxn = zm1 + htx = 5,6 + 0,3 = 5,9 m + Cao trình đỉnh bể tiếp xúc ztxđỉnh = ztxn + hbv = 5,9 + 0,5 = 6,4 m + Cao trình đáy bể tiếp xúc ztxđáy = ztxđỉnh - hxd = 6,4 – = 2,4 m Mương dẫn ztxn + hm = 5,9 + 0,1 = 6,0 m zm2 = Máng trộn có vách ngăn khoan lỗ + Cao trình mực nước cuối máng trộn zmtnc = zm + hmt = 6,0 + 0,3 = 6,3 m + Cao trình mực nước ngăn thứ hai zmtn2 = zmtnc + h = 6,3 + 0,2 = 6,5 m + Cao trình mực nước ngăn thứ zmtn1 = zmtn2 + h = 6,5 + 0,2 = 6,7 m + Cao trình đỉnh máng trộn zmtđỉnh = zmtn1 + hbv = 6,7 + 0,5 = 7,2 m + Cao trình đáy máng trộn zmtđáy = zmtđỉnh - hxd = 7,2 – 2,3 = 4,9 m Mương dẫn zm3 = Bể lắng ngang đợt II ztxn1 + hm = 6,7 + 0,1 = 6,8 m + Cao mực nước bể lắng ngang đợt II zbl2n = zm3 + hln = 6,8 + 0,4 = 7,2 m + Cao trình đỉnh bể lắng ngang đợt II zbl2đỉnh = zbl2n + hbv = 7,2 + 0,5 = 7,9 m + Cao trình đáy bể lắng ngang đợt II zbl2đáy = zbl2đỉnh - hxd = 7,9 – = 3,9 m Mương dẫn zm4 = zbl2n + hm = 7,2 + 0,1 = 7,3 m Bể aeroten đẩy + Cao trình mực nước bể aeroten zarotenn = zm + haroten = 7,3 + 0,5 = 7,8 m + Cao trình đỉnh bể aeroten zarotenđỉnh = zbmn + hbv = 7,8 + 0,5 = 8,3 m + Cao trình đáy bể aeroten zarotenđáy = zarotenđỉnh – hxd = 8,3 – 3,5 = 4,8 m 10 Mương dẫn zm5 = zarotenn + hm = 7,8 + 0,1 = 7,9 m 11 Bể lắng ngang đợt I + Cao trình mực nước bể lắng ngang đợt I zbl1n = z m + hln = 7,9 + 0,4 = 8,3 m + Cao trình đỉnh bể lắng ngang đợt I zbl1đỉnh = zbl1n + hbv = 8,3 +0,5 = 8,8 m + Cao trình đáy bể lắng ngang đợt I zbl1đáy = zbl1đỉnh – hxd = 8,8 – 3,5 = 5,5 m 12 Mương dẫn zm6 = zbl1n + hm = 8,3 + 0,1 = 8,4 m 13 Bể làm thoáng sơ + Cao trình mực nước bể làm thoáng sơ zltn = zm6 + hlt = 8,4 + 0,2 = 8,6 m + Cao trình đỉnh bể làm thoáng sơ zltđỉnh = zltn + hbv = 8,6 + 0,5 = 9,1 m + Cao trình đáy bể làm thoáng sơ zltđáy = zltđỉnh - hxd = 9,1 – 3,8 = 5,3 m 14 Mương dẫn zm7 = zlt1n + hm = 8,6 + 0,1 = 8,7 m 15 Bể lắng cát ngang + Cao trình mực nước bể lắng cát ngang zlcn = zm + hlc = 8,7 + 0,2 = 8,9 m + Cao trình đỉnh bể lắng cát ngang zlcđỉnh = zlcn + hbv = 8,9 + 0,5 = 9,4 m + Cao trình đáy bể lắng cát ngang zlcđáy = zblcđỉnh – hxd = 9,4 – 1,3 = 8,1 m 16 Mương dẫn zm8 = zlcn + hm = 8,9 + 0,1 = 9,0 m 17 Song chắn rác + Cao trình mực nước sau song chắn rác zsaun= zm8 + hs = 9,0 + 0,1 = 9,1 m + Cao trình mực nước trước song chắn rác ztrướcn = zsaun + hscr = 9,1 + 0,1 = 9,2 m 18 Mương dẫn zm9 = ztrướcn + hm = 9,2 + 0,1 = 9,3 m 19 Ngăn tiếp nhận + Cao trình mực nước ngăn tiếp nhận ztnn = zm9 + htn = 9,3 + 0,1 = 9,4 m ( chọn htn = 0,1 m ) + Cao trình mực nước đỉnh ngăn tiêp nhận ztnđỉnh = ztnn + hbv = 9,4 + 0,4 = 9,8 m + Cao trình mực nước đáy ngăn tiếp nhận ztnđáy = ztnđỉnh - hxd = 9,8 – = 7,8 m II Tính toán cao trình công trình theo mặt cắt bùn : Bể lắng ngang đợt I Bùn bể lắng ngang đợt I xả áp lực thủy tĩnh bơm thẳng đến bể metan Bể lắng ngang đợt II Bùn từ bể lắng ngang đợt II bơm đến bể metan để làm giảm độ ẩm Bể nén bùn ly tâm Bể nén bùn ly tâm xây dựng vị trí tương đối cao nước sau tách bùn dẫn tự chảy bể aroten để tiếp tục xử lý lần Chọn xây dựng bể nén bùn ly tâm có cốt đáy hnbđáy = + 5m (bằng cốt mặt đất) Do cao trình đỉnh bể nén bùn hnbđỉnh = + + hxd = + + 5,8 = 11,8 m Cao trình mực nước bể nén bùn ly tâm : hnbđỉnh = hnbđỉnh - hbv = 11,8 - 0,5 = 11,3 m Bể metan Xây dựng theo kiểu nửa chìm nửa Chiều cao bể metan H = 7,5 m, h1 = 2,35 m, h2 = 2,6 m Phần chìm bể đất m, phần mặt đất 3,46 m + Cao trình đỉnh bể metan : hmetanđỉnh = +5 + 3,46 = 8,46 m + Cao trình đáy bể metan : hmetanđỉnh = +5 – = - m PHẦN V KHÁI TOÁN KINH TẾ Chi phí xây dựng ban đầu Bảng khái toán kinh tế công trình xử lý trạm xử lý nước thải STT Công trình Số lượng 10 11 12 13 Ngăn tiếp nhận Song chắn rác Bể lắng cát ngang Bể làm thoáng sơ Bể lắng ngang đợt I Bể aroten đẩy Bể lắng ngang đợt II Máng trộn vách ngăn Bể tiếp xúc ngang Bể nén bùn ly tâm Bể metan Sân phơi bùn Sân phơi cát 2 2 2 2 1 Thể tích ( m3 ) 9,2 3,2 19,2 190 550 2310 1496 28 240 153,3 1600 15750 825 Đơn giá Thành tiền (nghìn đồng) (nghìn đồng) 1500 13.800 1500 9.600 1500 57.600 1500 570.000 1500 1.650.000 1500 6.930.000 1500 4.488.000 1500 42.000 1500 720.000 1500 459.600 1500 4.800.000 1000 15.750.000 1000 825.000 Tổng chi phí xây dựng : Gxd = 36 315 600 000 đồng Giả sử công trình có tuổi thọ 30 năm Chi phí xây dựng m3 nước thải A = Gxd /Q.30.365= 36 315 600 000/ 15000.30.365 = 221 đồng/ m3 Chi phí thiết bị Lấy 10% chi phí xây dựng công trình Tổng chi phí thiết bị : Gtb = 631 560 000 đồng Chi phí thiết bị m3 nước thải B = Gtb /Q.365 = 631 560 000/ 15000.365 = 663 đồng/ m3 Chi phí hóa chất Lượng Clo cần thiết để khử trùng năm : Mclo= (5.365/1000 ).15000 = 27375 kg Giá tiền 1kg Clo 4500 đồng Tổng chi phí cho hóa chất năm Gclo= 27375 4500 = 123 187 500 đồng Chi phí hóa chất m3 nước thải C = Gclo /Q.365 = 123 187 500 /15000.365 = 22,5 đồng/ m3 3.Chi phí điện ( với giá thành trung bình 1500 đồng/ kWh ) STT Loại thiết bị Bơm nước thải Bơm bùn Máy thổi khí Bơm hóa chất thiết bị điều chế Clo Điện chiếu sáng Số lượng thiết bị sử dụng lúc 2 Công suất, kW/h Số hoạt động ngày Tổng điện tiêu thụ, kW Thành tiền (nghìn đồng ) 7 130 24 24 24 336 224 6240 240 5.040 336 9.360 360 - 12 24 36 Chi phí điện ngày : Gđn = 15 132 000 đồng Chi phí điện m3 nước thải : D = Gđn /Q = 15 132 000/ 15000 = 1008,8 đồng Chi phí quản lý vận hành a Tiền lương nhân công + Số nhân viên quản lý vận hành trạm xử lý nước thải : 15 người + Lương trung bình nhân viên : 5.000.000 đồng/tháng + Tiền lương nhân công năm : 15.5 triệu đồng 12 tháng = 900 triệu đồng b Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa : + Lấy 1% tổng vốn đầu tư xây dựng công trình = 1% 36 315 600 000 = 363 156 000 đồng c Chi phí khác + Lấy 0,5% tổng vốn đầu tư xây dựng công trình = 0,5% 36 315 600 000 = 181 578 000 đồng + Chi phí quản lý vận hành m3 nước thải E = ( 900.106 + 363156000 + 181 578 000 )/(365.15000) = 263,9 đồng/ m3 Vậy chi phí để xử lý m3 nước thải : G1 = A + B + C + D + E = 221 + 663 + 22,5 + 1008,8 + 263,9 = 2179,2 đồng/ m3 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] – Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7959 : 2008 “ Thoát nước – Mạng lưới công trình bên – Tiêu chuẩn thiết kế [2] – Trần Đức Hạ Xử lý nước thải đô thị Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội, 2006 [3] – Lâm Minh Triết Xử lý nước thải đô thị công nghiệp Nhà xuất đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2008 [...]... bùn Sau khi xử lý sinh học và lắng đợt II, hàm lượng cặn và nồng độ BOD trong nước thải giảm đáng kể, đảm bảo đạt yêu cầu chất lượng đầu ra nhưng nồng độ vi khuẩn (điển hình là coliform) vẫn còn một lượng khá lớn do đó yêu cầu phải tiến hành khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Nước thải được khử trùng bằng hệ thống clo bao gồm máng trộn và bể tiếp xúc Nước thải sau khi xử lý đạt quy... đồ công nghệ Nước thải được thu gom từ mạng lưới thoát nước đưa về ngăn tiếp nhận bằng đường ống áp lực Từ ngăn tiếp nhận nước thải có thể tự chảy sang các công trình đơn vị tiếp theo trong trạm xử lý Đầu tiên nước thải được dẫn qua mương dẫn có đặt song chắn rác Tại đây, rác và cặn có kích thước lớn được giữ lại, sau đó được thu gom, đưa về máy nghiền rác Sau khi qua song chắn rác, nước thải được tiếp... 3 – Sách Xử lý nước thải đô thị - Trần Đức Hạ ) 1.2 Mương dẫn nước thải sau ngăn tiếp nhận : Chọn mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác có tiết diện hình chữ nhật Tính toán thủy lực của mương dẫn (xác định: độ dốc i, vận tốc v, độ đầy h) theo Các bảng tính toán thủy lực cống và mương thoát nước của PGS.TS Trần Hữu Uyển Bảng 2 : Kích thước và thông số thủy lực máng dẫn nước thải sau... thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thủy lực u 18 mm Đây là các phần tử vô cơ có kích thước và tải trọng lớn Chúng cản trở hoạt động của các công trình xử lý nước thải phía sau Để đảm bào cho các công trình xử lý sinh học hoạt động ổn định cần phải có công trình và thiết bị lắng cát phía trước Bể lắng cát phải được tính toán vơi vận tốc dòng chảy trong đó đủ lớn để các phần tử hữu... I, nước thải được đưa qua công trình làm thoáng sơ bộ Trong công trình này nuớc thải được thổi khí kết hợp bổ sung bùn hoạt tính Công trình này có vai trò làm tăng hiệu quả lắng của nước thải trong công trình tiếp theo là bể lắng ngang đợt I Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng ngang đợt I Tại đây các chất hữu cơ không hòa tan trong trong nước thải được giữ lại Cặn lắng được đưa đến sân phơi bùn Nước. .. đợt I được dùng để xử lý sơ bộ nước thải trước khí xử lý sinh học Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải sau bể lắng đợt I phải nhỏ hơn 150 mg/l Nếu không đạt yêu cầu này hiệu suất hoạt động của bể lắng cần phải tăng cường bằng cách đông tụ sinh học hoặc làm thoáng đơn giản hoặc kết hợp keo tụ Ở đây , chọn bể lắng ngang đợt I để tính toán Do bể lắng ngang phù hợp với công suất trạm xử lý và có hiệu quả... sâu lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ đầy tính toán của mương dẫn ứng với lưu lượng lớn nhất : H = Hmax = 0,51 m Số khe hở giữa các thanh song chắn rác ( công thức 3.1 – trang 68 - [2] ) Trong đó : - n : là số khe hở - H : là độ đầy lấy 0,5 m : lưu lượng lớn nhất của nước thải = 0,274 (m3/s) - v : vận tốc nước chảy trong song chắn rác, (theo mục 7.2.10 ) vận tốc nước thải ứng với lưu lượng lớn nhất... lượng không khí đơn vị tính bằng m3 để làm sạch 1 m3 nước thải (công thức 74- [1]) D = = = 6,9 m3 khí/m3 nước thải Trong đó: - n1: là hệ số xét tới ảnh hưởng của nhiệt độ nước thải n1 = 1 + 0,02 (Ttb – 20) = 1,2 ( T tb nhiệt độ trung bình của nước thải trong tháng mùa hè lấy bằng 29 độ C) - n2 : là hệ số xét đến quan hệ giữa tốc độ hòa tan của ooxy trong nước sạch và bùn với tốc độ chất hoạt động bề mặt... 0,45 435,1 = 196 mg/l > 150 mg/l, không đáp ứng yêu cầu tiếp nhận của công trình xử lý sinh học Vì vậy, cần thiết phải làm thoáng sơ bộ ( kết hợp thổi khí và bổ sung bùn hoạt tính) nước thải trước bể lắng ngang đợt I Sau làm thoáng sơ bộ , hiệu quả lắng của nước thải trong bể lắng ngang đợt I tăng 15 – 20%, BOD của nước thải có thể giảm được 15– 20 % Như vậy, hiệu quả lắng SS sau bể lắng ngang đợt 1... 38/2008] - a là liều lượng bùn hoạt tính, (mg/l) Bể aeroten có tải trọng trung bình 2,5 – 3,5 - mg/l, chọn a = 3 mg/l Lt - BOD5 của nước thải sau xử lý, Lt = 50 (mg/l) La - BOD5 của nước thải khi vào bể aeroten , La = 185,3 (mg/l) Tốc độ oxy hóa riêng các chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt: = 85 = 38,68 (mgBOD5/g chất khô không tro của bùn trong 1h) Tỷ lệ tuần hoàn bùn: R= Trong đó: - I là chỉ số bùn ... trình nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt • Bản vẽ 03 : Chi tiết công trình xử lý học nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt • Bản vẽ 04 : Chi tiết công trình xử lý sinh học nhà máy xử lý nước thải sinh... chuyền công nghệ xử lý nước thải Các bước xử lý nước thải + Xử lý bậc I : bao gồm trình xử lý sơ để tách chất rắn lớn : rác, cây, xỉ cát,… ảnh hưởng đến hoạt động công trình làm nước thải đến mức... vào có phần nước thải công nghiệp, nhiên xử lý sơ trước đưa vào hệ thống xử lý nước thải tập chung, chất lượng nước thải công nghiệp đạt theo loại B – QCVN 40 : 2011 - quy chuẩn kỹ thuật quốc