Thiết kế trạm xử lý nước thải khu đô thị với các số liệu cơ sở sau

Thiết kế trạm xử lý nước thải khu đô thị với các số liệu cơ sở sau

Khoa Môi Trường – ĐH Duy Tân

Bộ môn: Kỹ thuật và quản lý môi trường

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC

KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Đề số: 48

Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Tình

Ngày giao nhiệm vụ thiết kế:

Ngày hoàn thành:

A CÁC SỐ LIỆU, TÀI LIỆU CƠ SỞ THIẾT KẾ

Thiết kế trạm xử lý nước thải khu đô thị với các số liệu cơ sở sau:

STT Nước thải sinh hoạt

Nước thải sản xuất

Nhà máy 1(a)

Nhà máy 2(b)

Các số liệu thuỷ văn và chất lượng nước của nguồn tiếp nhận nước thải – Sông :

Các số liệu về thời tiết, địa chất thuỷ văn:

23 Nhiệt độ trung bình năm của không khí, 0C 25

25 Mực nước ngầm cao nhất ở khu vực đang xét, m 5

Yêu cầu cơ bản về chất lượng nước thải sau khi xử lý: Đảm bảo yêu cầu xả ranguồn tiếp nhận theo TCVN, QCVN hiện hành

B YÊU CẦU NỘI DUNG THỰC HIỆN

1 Thuyết minh:

- Xác định các thông số tính toán và đánh giá chất lượng nước thải

- Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải và tính toán thiết kế các công trình đơn vị

Phần nội dung thuyết minh được trình bày trên khổ giấy A4, dưới dạng tập báocáo (font chữ: Times New Roman; cỡ chữ: 13; lề trên: 2,5cm; lề dưới 2,5cm; trái:3cm; phải: 2cm)

2 Bản vẽ

- Mặt bằng tổng thể trạm xử lý nước thải trình bày trên khổ giấy A3

- Sơ đồ cao trình dây chuyền công nghệ xử lý nước thải trình bày trên khổ giấy A3

- Các bản vẽ thiết kế các công trình đơn vị trong dây chuyền công nghệ trình bày trênkhổ giấy A3

Đà Nẵng, ngày… tháng… năm………

Giáo viên phụ trách môn học

ThS Nguyễn Thị Hồng Tình

PHẦN I: CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SƠ BỘ

Trước khi xử lý nước thải của cả khu đô thị thì phải xử lý sơ bộ nước thải côngnghiệp trước vì trong thành phần của nước thải công nghiệp có 1 số thông số quá caokhông phù hợp với QCVN 40-2011 về giá trị giới hạn trong nước thải công nghiệp

Yêu cầu nước thải công nghiệp trước khi vào hố tập trung của Trạm xử lý nướcthải Khu đô thị phải đạt các tiêu chuẩn theo cột B của QCVN 40-2011

- Hàm lượng các chất lơ lửng trong nước thải: 100 mg/l

- Hàm lượng BOD5 trong nước thải: 50 mg/l

I XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN CỦA NƯỚC THẢI :

- Lưu lượng nước thải chung của cả 2 nhà máy:

II.XÁC ĐINH NỒNG ĐỘ BẨN CỦA NƯỚC THẢI:

- Hàm lượng chất lơ lửng có trong nước thải công nghiệp:

= 522 (mg/l)

- Hàm lượng BOD5 có trong nước thải công nghiệp:

= 1641(mg/l)

- Hàm lượng COD có trong nước thải công nghiệp:

III TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SƠ BỘ:

- Song chắn rác (4% C) - Ngăn tiếp nhận – Bể tuyển nổi khí hòa tan(90%

C,36%BOD,50%COD) – UASB(75%BOD,65%COD,30%C) – Bể lọc sinh học cao tải(85%BOD,85%COD) – Bể lắng - khử trùng

Chọn chiều cao cột áp H = 2m

Đường kính cột áp

mChọn bể tuyển nổi hình chữ nhật

Chiều sâu phần tuyển nổi hn= 3m (TCXD 5-2008 h=1,5-3m)Chiều sâu phần lắng bùn hb= 0.7m

Chiều cao phần bảo vệ hbv= 0.5m

Diện tích bề mặt tuyển nổi

m2

Chiều cao xây dựng

H=hn+hb+hbv=3+0.7+0.5=4.2 mChiều rộng

Chiều dài

Chiều dài vùng phân phối nước vào: lvào=0,8m

Chiều dài vùng thu nước : lthu=0,8m

Chiều dài xây dựng 1 bể

mg/l

2 Tính toán bể UASB:

Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí là một quá trìnhphát triển tương đối gần đây trong lĩnh vực công nghệ môi trường Ưu điểm củaphương pháp này là: ít tiêu hao năng lượng trong quá trình hoạt động, giá thành vậnhành thấp và tự sản sinh ra năng lượng có thể thu hồi sử dụng dưới dạng biogas

 Thực nghiệm trên mô hình Pilot rút ra được kết quả sau

• Bùn nuôi cấy ban đầu lấy từ bùn của bể phân hủy kỵ khí từ quá trình xử lýnước thải sinh hoạt bể với hàm lượng 30KgSS/m3

• Tỉ lệ MLVS/MLSS của bùn trong bể UASB = 0,75

• Tải trọng bề mặt phần lắng L 12

• Ở tải trọng thể tích L =3 KgCOD/m3.ngày, hiệu quả khử COD đạt 65% và

BOD đạt 75%

• Lượng bùn phân hủy kỵ khí cho vào ban đầu có TS=5%

• Y = 0,04gVSS/gCOD, k = 0,025ngay , =60 ngày

Hàm lượng BOD 5 vào bể UASB:

Chọn chiều cao phểu thu khí là h 1,5m

Chiều cao bảo vệ =0,5m

Chiều cao tổng cộng bể UASB là:

H = hp+ h + H = 1,5 + 0,5 + 4,2 = 6,2 m

Hàm lượng COD của nước thải sau khi xử lí kỵ khí

Hàm lượng BOD của nước thải sau khi xử lý kỵ khí:

Hàm lượng lơ lửng còn lại sau khi qua bể USAB:

Hàm lượng cặn lơ lửng sau khi đi qua xử lí bằng USAB giảm 30 %

Css ra = (1- Ess) Css vao = (1 - 0,3) 52,2= 36,54 mg/l

3 Bể lọc sinh học cao tải

Hệ số hoạt động của bể lọc sinh học cao tải phụ thuộc vào nhiệt độ của nước thải, chiều cao bể lọc, lưu lượng không khí và tải trọng thuỷ lực:

=5,252Ứng với nhiệt độ nước thải T = 25 0C, tải trọng thuỷ lực q = 30 m3/m3.ngđ, chiều cao bể H = 2 m và lưu lượng riêng không khí B =10m3/m3, ta có K = 5,52

(Bảng 7-23 TCXD 51:2008) Hàm lượng BOD5 của hỗn hợp nước tuần hoàn:

=5,52 50 = 276 > la

Lh > La nên không cần tuần hoàn

Diện tích của bể lọc sinh học cao tải:

F = = 153,33 (m2)

Trong đó:

+ Q: lưu lượng nước thải ngày đêm vào bể , Q= 4600m3/ng.đ

+ q: tải trọng thuỷ lực q = 30 m3/m2.ngđ Thể tích tổng cộng của lớp vật liệu lọc là:

Wvll = Hb.F = 2 153,33 = 306,66 m3

Chọn 2 bể lọc sinh học cao tải có hình dạng hình tròn trong mặt bằng.Diện tích

mỗi bể là: F1=

Chiều cao xây dựng của bể lọc sinh học là :

HXD = H + hsàn đỡ +hngăn thu nước +hbv= 2 + 0,8+1,2+0,5 = 4.5 mH: chiều cao công tác của bể, chính là chiều cao của lớp vật liệu lọc

hbv: chiều cao bảo vệ

hsàn đỡ: chiều cao sàn thu nước phía đáy của bể lọc

hngăn thu nước: chiều cao ngăn thu nước

Hệ thống thu nước của bể lọc

Chọn cách thức thu nước của bể lọc là thu nước qua sàn đục lỗ

Sàn đục lỗ đặt cách đáy bể là 0,8 m

Tổng diện tích các lỗ thu nước là

Flthu = 8%.F1bể = 8% 153,33 = 12,27 m2

Đáy bể lọc ngiêng về phía thu nước với độ dốc là 0,02

Tính toán hệ thống thông gió cho bể lọc sinh học cao tải

Lượng không khí cần thiết cung cấp cho bể lọc cao tải

Trong đó:

+ A: Lượng không khí cần thiết cung cấp cho bể lọc sinh học cao tải, (m3/h)

+ Q: Lưu lượng nước thải ngày đêm vào bể , Q = 4600 m3/ng.đ

+ K1: Hệ số dự trữ, K1 = 2 3; chọn K1 = 2

Tính toán hệ thống tưới phản lực

Điều kiện quan trọng để bể lọc sinh học làm việc đạt kết quả tốt là nước thải phảiđược phân phối đều trên bề mặt lớp vật liệu lọc Thông thường, đối với bể lọc sinh học

có dạng hình tròn trong mặt bằng, nước thải thường được phân phối theo hệ thống tướiphản lực ( Theo 7.110 TCXD 51-2008)

Số lượng và đường kính lỗ trong các ống phân phối được xác định theo tínhtoán với điều kiện tốc độ nước chảy ở đầu ống từ 0,5 ÷ 1 m/s

Số lượng và đường kính lỗ trong các ống phân phối được xác định theo tính toán vớiđường kính nước chảy ra khỏi lỗ có tốc độ không nhỏ hơn 0,5 m/s, đường kính lỗkhông nhỏ hơn 10mm

Áp lực ở hệ thống tưới không nhỏ hơn 0.5 m

Các ống phân phối đặt cao hơn bề mặt lớp vật liệu lọc 0.2 m

Lưu lượng tính toán của nước thải trên một bể lọc sinh học cao tải:

Q1 = = 39,93 l /sTrong đó:

+ Q.tb.s: Lưu lượng nước thải lớn nhất giây Q.tb.s = 79,86 l/s

+ n: Số bể lọc sinh học, n = 2 bể

Đường kính của hệ thống tưới phản lực:

Dt = D – 200 = 10000 – 200 = 9800 mm Chọn 4 ống phân phối trong hệ thống tưới phản lực, đường kính của mỗi ốngđược tính theo công thức:

Trong đó:

+ n2: Số ống phân phối trong hệ thống tưới phản lực, n2 = 4 ống

+ v: Tốc độ nước chảy ở đẩu ống, v = 1 m/s

+ Q1: Lưu lượng tính toán, Q1 = 0.0926 m3/s

Chọn ống Do =150mm Khi đó vận tốc thực tế tại các đầu ống:

vth = = = 0,56 m/s 0,5 m/s < vth = 0,56 m/s < 1 m/s Thỏa mãn nên có thể chấp nhận được

Số lỗ trên mỗi ống nhánh phân phối:

+ Q2: Lưu lượng bình quân cho 1 ống tưới, l/s

Áp lực cần thiết ở hệ thống tưới được xác định theo công thức :

Trong đó:

+ Km : Mô đun lưu lượng, l/s

Theo bảng 4.4 trang 266 sách " Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp" của LâmMinh Triết

Với Do = 150 mm Km =134 l/s

Hàm lượng BOD5 sau khi qua bể lọc sinh học là

mg/l

Hàm lượng COD sau khi qua bể lọc sinh học là

mg/l

PHẦN II : TÍNH TOÁN NGUỒN THẢI

CHƯƠNG 1 : XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI

I.1 TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG

I.1.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt :

- Lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải sinh hoạt (Q ):

+ N : Dân số của Khu đô thị, N = 93735 người

- Lưu lượng trung bình giờ của nước thải sinh hoạt :

Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm của bệnh viện là 179 m 3 /ngđ

- Lưu lượng thải trung bình theo giờ của bệnh viện là:

Q = 7,46 (m3/h)

- Lưu lượng trung bình giây :

Q 2,07 (l/s)

I.1.3 Lưu lượng nước thải công nghiệp:

Nước thải nhà máy sau khi xử lý cục bộ coi như chảy điều hòa đến trạm xử lý

tập trung (Hệ số không điều hòa ngày đêm Kngđ =1)

- Lưu lượng nước thải chung của cả 2 nhà máy:

I.1.4 Lưu lượng tổng cộng nước thải của KĐT trong một ngày đêm :

Tra theo bảng 3.1 Hệ số không điều hòa chung (Tiêu chuẩn 51: 2008 Thoát

nước – Mạng lưới và công trình bên ngoài tiêu chuẩn thiết kê)

Q = 162,73 l/s 1,58 ta có sự phân bố nước thải nhưsau:

Bảng 2 :Phân bố lưu lượng tổng cộng nước thải sinh hoạt, nước thải công

nghiệp, nước thải bệnh viện theo từng giờ trong ngày đêm

Các giờ nước thải sinh hoạt Bệnh viện

NT Công nghiệp Lưu lượng tổng cộng

- Lưu lượng nước thải tổng cộng trung bình giờ:

- Lưu lượng nước thải tổng cộng trung bình giây:

- Lưu lượng tổng cộng lớn nhất giờ:

= 1237 (m3/h) ( tra theo bảng 1)

- Lưu lượng tổng cộng lớn nhất giây:

- Lưu lượng tổng cộng nhỏ nhất giờ:

= 225,4 (m3/h) ( tra theo bảng 1)

- Lưu lượng tổng cộng nhỏ nhất giây:

I.2.XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ BẨN CỦA NƯỚC THẢI:

I.2.1.Xác định hàm lượng chất lơ lửng:

a)Trong nước thải sinh hoạt:

- Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt là:

C ( Công thức trangg 98 – sách Xử lý nước thải Đô

thị và công nghiệp – Tính toán và thiết kế công trình – Lâm Minh Triết chủ biên)

Trong đó: + nll: Tải lượng chất rắn lơ lửng tiêu chuẩn của NTSH tính cho 1

người (bảng 7 – 4 TCXDVN 51: 2008)

nll= 60 - 65 g/ng.ngđ → Chọn nll = 60 g/ng.ngđ

+ qtb: tiêu chuẩn thoát nước trung bình, qtb = 150 l/ng.ngđ

= 400 (mg/l)

b)Trong nước thải sản xuất:

* Nồng độ chất lơ lửng trong nước thải công nghiệp:CCN = 36,5 (mg/l)

c)Trong nước thải bệnh viện:

- Nước thải bệnh viện là nước thải từ các giường bệnh Nồng độ chất lơ lửng trongnước thải bệnh viện:

C Trong đó:

+ nll: Tải lượng chất rắn lơ lửng tiêu chuẩn của NTSH tính cho 1 người (bảng 7

– 4 TCXDVN 51: 2008)nll = 60 - 65 g/ng.ngđ → Chọn nll = 60 g/ng.ngđ

+ : lưu lượng nước thải của bệnh vịên

Nbv: số bệnh nhân trong bệnh viện

Cbv =150,82 mg/l >Cbv = 100 mg/l nên cần xử lí sơ bộ để đạt theo

QCVN 28-2011BTNMT, cho chảy vào hố tập trung của trạm xử lý KĐT

d)Nồng độ chất lơ lửng tổng cộng :

Nồng độ chất lơ lửng trong nước thải của mạng lưới thoát nước là:

C =

= 308,39 (mg/l)

I.2.2.Xác định hàm lượng BOD 5 trong nước thải :

a)Trong nước thải sinh hoạt:

Nồng độ chất hữu cơ BOD5 trong nước thải sinh hoạt là:

- = 65 g/ng.ngđ : tải lượng chất bẩn theo BOD5 tiêu chuẩn của nước thải

sinh hoạt tính cho 1 người/1 ngđ của nước chưa lắng (bảng 7 – 4 TCXDVN 51: 2008)

- qtb = 150 l/ng.ngđ : tiêu chuẩn thoát nước trung bình

b)Trong nước thải công nghiệp:

Sau khi được xử lí sơ bộ nước thải của nhà máy đạt tiêu chuẩn xả thải đối vớinước thải công nghiệp vào mạng lưới thoát nước thành phố là:LCN = 39,39 (mg/l)

c)Trong nước thải bệnh viện:

Nước thải bệnh viện là nước thải từ các giường bệnh

- = 65 g/ng.ngđ : tải lượng chất bẩn theo BOD5 tiêu chuẩn của nước thải sinh

hoạt tính cho 1 người/1 ngđ của nước chưa lắng (bảng 7 – 4 TCXDVN 51: 2008)

- Nbv: số người trong bệnh viện Nbv =450 người

- Qbv: Lưu lượng thải của bệnh vịên, Qbv =179 (m3/ng.đ)

Nước thải bệnh viện khi chưa qua xử lí vượt quá tiêu chuẩn cho phép xả vàomạng lưới thoát nước thành phố nên cần xử lí sơ bộ Sau khi được xử lí sơ bộ nướcthải của bệnh viện đạt tiêu chuẩn thải vào mạng lưới thoát nước thành phố là: LBV =50mg/l ( lấy theo tiêu chuẩn thải QCVN 28-2008)

d) Nồng độ chất hữu cơ trong hỗn hợp nước thải :

Nước thải trong hệ thống thoát nước bao gồm nước thải sinh hoạt, nước thảinhà máy dệt , bia và nước thải bệnh viện Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải củamạng lưới thoát nước là:

= 333,5 (mg/l)

I.3 XÁC ĐỊNH DÂN SỐ TÍNH TOÁN

I.3.1.Dân số tính toán tính theo hàm lượng chất lơ lửng:

- Dân số tương đương tính theo chất lơ lửng của Công nghiệp:

N (người)

+ Ci : (mg/l) hàm lượng chất lơ lửng của nước thải nhà công nghiệp và bệnh viện khithải vào mạng lưới thoát nước của khu đô thị

+ Qi : ( m3/ngđ ): lưu lượng của công nghiệp , bệnh viện

+ nll: Tải lượng chất rắn lơ lửng tiêu chuẩn của NTSH tính cho 1 người (bảng 7 – 4

TCXDVN 51: 2008) nll = 60 - 65 g/ng.ngđ → Chọn nll = 60 g/ng.ngđ

- Dân số tính toán tính theo chất lơ lửng :

N = 93735 +450+ 2801= 96986 (người )

I.3.2.Dân số tính toán tính theo hàm lượng BOD 5 :

- Dân số tương đương tính theo BOD5 :

+ Li (mg/l) : lượng BOD5 của nước thải công nghiệp và bệnh viện khi thải vào mạnglưới thoát nước của khu đô thị

+ Qi (m3/ngđ) :lưu lượng của công nghiệp , bệnh viện

+ = 65 g/ng.ngđ : tải lượng chất bẩn theo BOD5 tiêu chuẩn của nước thải sinh

hoạt tính cho 1 người/1 ngđ của nước chưa lắng (bảng 7 – 4 TCXDVN 51: 2008)

- Dân số tính toán tính theo BOD5 :

N = 2926 + 93735 = 96661(người)

I.4 XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ LÀM SẠCH CỦA NƯỚC THẢI

Nguồn tiếp nhận là sông loại A2 Theo QCVN 08 : 2008/BTNMT

• Hàm lượng chất rắn lơ lửng: SS 30 (mg/l)

• BOD5 6 (mg/l)

• COD 15 (mg/l)

I.4.1.Mức độ làm sạch tính theo hàm lượng chất lơ lửng:

CTC = 308,39mg/l : nồng độ chất lơ lửng có trong thành phần nước thải hỗn hợp

Ctn= 30 mg/l : nồng độ chất lơ lửng cho phép khi thải nước thải vào nguồn tiếp nhận

I.4.2.Mức độ làm sạch tính theo hàm lượng BOD ht :

LTC= 333,5mg/l : nồng độ BOD5 có trong thành phần nước thải hỗn hợp.

Ltn = 6 mg/l : hàm lượng BOD5 cho phép khi thải nước vào nguồn tiếp nhận

CHƯƠNG II CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ VÀ SƠ ĐỒ DÂY

CHUYỀN CÔNG NGHỆ

II.1 Lựa chọn DCCN:

Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ của trạm xử lý dựa vào các yếu tố cơ bản sau:

- Công suất của trạm xử lý

- Thành phần và đặc tính của nước thải

- Mức độ cần thiết xử lý nước thải

- Tiêu chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận

- Điều kiện mặt bằng và đặc điểm địa chất thủy văn khu vực xây dựng trạm xử lý

- Phương pháp sử dụng cặn

Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ của trạm xử lý dựa vào các yếu tố cơ bản sau:

- Công suất của trạm xử lý

- Thành phần và đặc tính của nước thải

- Mức độ cần thiết xử lý nước thải

- Tiêu chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận

- Điều kiện mặt bằng và đặc điểm địa chất thủy văn khu vực xây dựng trạm xử lý

Từ những điều kiện đã phân tích, có thể lựa chọn 2 phương án để tính toán côngnghệ xử lý nước thải và so sánh lựa chọn phương án nào thích hợp và có hiệu quả kinh

tế kỹ thuật tốt hơn

II.2 Sơ đồ Dây chuyền

Clo Sân phơi bùn

Vận Chuyển

II.3 Thuyết minh DCCN:

Với các thông số, đặc tính của nước thải của trạm XLNT tập trung ta có thể sử dung 1 trong 2 phương án trên để xử lí Tuy nhiên Phương án 2 phù hợp nhu cầu của địa phương

Thuyết minh phương án 2 :

Nước thải sau khi xử lý cục bộ tại từng nhà máy theo được đưa về hệ thống ốngthu gom của khu công nghiệp chảy trạm xử lý tập trung bằng đường ống tự chảy Tất

cả lượng nước thải đổ dồn về giếng tập trung trong trạm xử lý Tại đây, nước được bơm lên ngăn tiếp nhận bằng hai ống áp lực Từ ngăn tiếp nhận nước theo mương dẫn qua song chắn rác giữ lại các tạp chất có kích thước lớn, và bể lắng cát ngang nhằm loại bỏ các tạp chất vô cơ không hòa tan như cát, sỏi Tiếp đó nước thải tiếp tục đưa sang bể điều hòa lưu lượng,sau đó nước được đưa sang bể lắng ly tâm đợt I nhằm tách một lượng chất lơ lửng Nước thải sau khi qua quá trình xử lý cơ học tiếp tục vào bể aeroten đẩy có ngăn tái sinh Tại đây diễn ra quá trình oxy hóa các chất hữu cơ bởi các

vi sinh vật trong điều kiện hiếu khí tạo thành bông bùn hoạt tính Tiếp theo nước được đưa sang bể lắng đứng II nhằm lắng bớt bùn hoạt tính, một phần bùn được đưa tuần hoàn về bể aeroten, phần bùn dư còn lại được đưa sang bể nén bùn NT tiếp tục qua Bểlọc cao tải để xử lí BOD, SS,…Tại đây các chất hữu cơ được oxy hóa gần với hiệu suất khoảng 80-85% Nước tiếp tục đưa sang bể lắng đứng đợt II để tách bùn hoạt tính.Nước sau khi xử lý được xả vào sông với tiêu chuẩn đầu ra là nguồn loại A2 của QCVN 08:2008/BTNMT

Lượng bùn tạo ra sau khi cặn được phân hũy trong bể metan được đưa sang sân phơi bùn nhằm làm giảm độ ẩm từ 96% đến 80% Sau đó bùn khô được vận chuyển đến bãi chôn lấp hợp vệ sinh

Ngăn tiếp nhận

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

III.1 Ngăn tiếp nhận nước thải:

+ Nước thải của khu đô thị gồm NTSH, NTBV, NTCN được bơm theo đường

ống áp lực đến ngăn tiếp nhận của trạm xử lý Ngăn tiếp nhận được đặt ở vị trí cao để

nước thải từ đó có thể tự chảy qua từng công trình đơn vị của trạm xử lý

+ Dựa vào lưu lượng tính toán đã được xác định, = 1237 (m3/h), chọn 1 ngăn tiếp

nhận nên lưu lượng mỗi ngăn: 1237(m3/h)

Tra theo bảng 3-4 Kích thước ngăn tiếp nhận nước thải (sách Xử lý nước thải

Đô thị và công nghiệp – Tính toán và thiết kế công trình – Lâm Minh Triết chủ biên)

ta có kích thước ngăn tiếp nhận như sau:

Bảng 3:Kích thước ngăn tiếp nhận nước thải của Trạm xử lý nước thải của Khu đô thị

Lưu lượng

nước thải Q

(m3/h)

Đường kínhống áp lực,

d (mm) Kích thước của ngăn tiếp nhận (mm)

III.2 Song chắc rác:

Nhiệm vụ của song rác là giữ các tạp chất có kích thước lớn (chủ yếu là rác)

Đây là công trình đầu tiên trong thành phần của trạm xử lý nước thải Nội dung tính

toán bao gồm: tính mương dẫn nước từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác, mương dẫn

ở mỗi song chắn rác và tính toán song chắn rác

III.2.1.Tính toán mương dẫn:

Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác có tiết diện hình chữ

nhật Vì có 1 ngăn tiếp nhận nên chọn 1 mương dẫn

Bảng 4: Tính toán thuỷ lực mương dẫn nước thải sau ngăn tiếp nhận:

Thông số thuỷ lực Lưu lượng tính toán, L/s

III.2.2 Tính toán song chắn rác (SCR):

Nước thải sau khi qua ngăn tiếp nhận theo mương dẫn tới song chắn rác Chọn

2 SCR gồm 1 SCR công tác, 1 dự phòng Trong đó, sử dụng SCR cơ giới

Mương dẫn nước thải ở mỗi SCR là mương có tiết diện hình chữ nhật, có các kích thước, thông số như mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến SCR

- Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác bằng độ đầy tính toán của mương dẫn nước thải ứng với qmax: h = hmax = 0,78 m

- Số khe hở ở song chắn rác:

(khe)Trong đó:

n : số khe hở của SCR

qmax: lưu lượng lớn nhất của nước thải qua SCR, qmax = 343,61 l/s = 343,61.10-3 m3/s

v : tốc độ nước chảy qua song chắn ứng với qmax, v= 0,75( m/s)

l: khoảng cách giữa các khe hở của song chắn, l = 0,025 m ( điều 6.11-TCXDVN

51:2008)

h1 : chiều sâu lớp nước qua song chắn, h1 = 0,78 m

K2 : hệ số kể đến mức độ cản trở dòng chảy do hệ thống cào rác cơ giới K2 = 1.05

- Chiều rộng của song chắn :

BS = s.(n - 1) + (l x n) Trong đó: s: chiều dày của mỗi thanh, s = 0,008 m

n : số khe hở của SCR, n = 25 khel: khoảng cách giữa các khe hở của song chắn, l = 0,025 m

BS = 0,008 x (25- 1) + (0,025× 25) = 0,817 (m) Kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn ứng với qmin

để khắc phục khả năng đọng cặn khi vận tốc nhỏ hơn 0,4 m/s

Vmin= = 0,426 (m/s) > 0,4 m/s (thỏa mãn)

- Tổn thất áp lực qua song chắn rác :

[m]

Trong đó: vmax: vận tốc nước thải qua song chắn rác ứng với Qmax, vmax = 0,75 m/s

K1: hệ số tính đến sự tăng tổn thất do mắc rác vào song chắn rác, K1=3 (Điều 7.26 – TCXDVN 51:2008)

ξ: hệ số sức cản cục bộ của song chắn rác

β: hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của song chắn rác, lấy theo bảng

3-7 (sách Xử lý nước thải Đô thị và công nghiệp – Tính toán và thiết kế công trình –

Lâm Minh Triết chủ biên) β = 2,42

α: góc nghiêng của song chắn rác so với hướng dòng chảy, α = 600

= 0,077 (m) = 7,7 (cm)

- Chiều dài phần mở rộng trước thanh chắn rác :

= 0,3 (m)Trong đó: Bs: chiều rộng song chắn rác, Bs = 0,817 m

Bm: chiều rộng của mương dẫn, Bm = 0,6 m

- Chiều sâu xây dựng của phần đặt song chắn:

H = hmax + hs + 0,5 = 0,78 + 0,077 + 0,5 = 1,36 (m)Trong đó: hmax: chiều sâu lớp nước ứng với Qmax, hmax = 0,78 m

Nll: dân số tính toán theo chất lơ lửng, Nll =96986 người.

- Trọng lượng rác lấy ra trong ngày đêm tính theo công thức:

P = Wr.G =0,8.750 = 600 (kg/ngđ) =0,6 T/ngđ

Với: G là khối lượng riêng của rác, G = 750 kg/m3, theo điều 6.14 - TCXDVN 51:2008

- Lượng rác trong từng giờ trong ngày đêm:

Kh : hệ số không điều hoà giờ của rác, Kh = 2 ( theo điều 6.14 - TCXDVN 51:2008)

Rác được nghiền nhỏ ở nhà máy nghiền rác ( gồm 2 máy trong đó 1 công tác

và 1 dự phòng, công suất mỗi máy 0,05 T/h) và sau đó dẫn đến bể mêtan xử lý cùng với cặn tươi và bùn hoạt tính dư

- Lượng nước cần cung cấp cho máy nghiền rác: 40 m3 cho 1 tấn rác

Qn = 40.P = 40 0,6 = 24 (m3/ngđ)Quanh song chắn rác bố trí lối đi lại có chiều rộng 1,2m, trước song chắn 1,5 m theo điều 6.15 - TCXDVN 51:2008)