Thiết kế trạm xử lý nước thải cho khu dân cư được hình thành

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN CƠ BẢN 3 1.1.Lưu lượng nước tính toán 3 1.2.Nồng độ chất bẩn trong hỗn hợp nước thải 3 1.2.1. Nước thải sinh hoạt 4 1.2.2. Nước thải công nghiệp 4 1.2.3. Nước thải bệnh viện 4 1.2.4. Hỗn hợp nước thải 4 1.3.Xác định dân số tính toán 4 1.4.Hiệu quả xử lý 5 CHƯƠNG II: ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 6 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 10 A. TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN II 10 1.Ngăn tiếp nhận 10 2.Mương dẫn nước thải sau ngăn tiếp nhận : 10 3.Song chắn rác 11 4.Bể lắng cát ngang và sân phơi cát 14 5.Bể lắng ngang đợt I 17 6.Bể lọc sinh học cao tải 20 7.Bể lắng ngang đợt II 23 8.Bể metan : 25 9.Trạm khử trùng clo 30 10.Tính toán máng trộn – Máng trộn có vách ngăn đục lỗ 32 11.Bể tiếp xúc ly tâm : 34 12.thống làm khô bùn 35 B.TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN I : 37 1.Ngăn tiếp nhận (giống phương án II) 37 2.Mương tiếp nhận (giống phương án II) 37 3.Song chắn rác (giống phương án II) 37 4.Bể lắng cát ngang và sân phơi cát (giống phương án II) 37 5.Bể lắng ngang I (giống phương án II) 37 6.Khử trùng ( giống phương án II) 37 7.bể Aeroten đ ẩy kết hợp bể lắng 2 37 8.Bể nén bùn đứng 43 9.Bể metan : 45 10.Tính toán bể tiếp xúc ngang 50 11.Tính toán sân phơi bùn 51 CHƯƠNG IV. KHÁI TOÁN KINH TẾ 54 CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN MẶT TRẮC DỌC THEO NƯỚC VÀ BÙN 61 CHƯƠNG VI: CÁC CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

LỜI MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây, tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa trên phạm vi cảnước đang gia tăng mạnh mẽ Nhu cầu khai thác và sử dụng tài nguyên thiên nhiêncủa con người cũng không ngừng tăng lên, các vấn đề môi trường ngày một gia tăng,

vì vậy chúng ta càng phải đối mặt nhiều hơn với các thách thức môi trường Nướcthải chưa qua xử lý thải vào môi trường đang là vấn đề gây bức xúc, gây ô nhiễmnghiêm trọng đến môi trường, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của cộng đồng

Xử lý nước thải đã, đang và sẽ trở thành vấn đề nan giải đối với Việt Nam nói riêng

và thế giới nói chung.Để góp phần vào việc bảo vệ môi trường Việt Nam cũng nhưmôi trường nhân loại và giảm bớt nỗi lo về hậu quả của ô nhiễm môi trường, đồán”Thiết kế trạm xử lý nước thải cho khu dân cư được hình thành”

2 Mục tiêu của đồ án

Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư để nước thải sau khi qua hệthống xử lý đạt QCVN 14/2008,cột B trước khi thải ra hệ thống thoát nước chungcủa khu vực,góp phần kiểm soát ô nhiễm do nước thải sinh hoạt sinh ra từ khu dâncư

Lời cảm ơn

Để hoàn thành bài tập lớn này,em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã tận tìnhhướng dẫn, giảng dạy trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện ở TrườngĐại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội

Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn côngnghệ - khoa môi trường, đặc biệt là cô giáo hướng dẫn TS Nguyễn Thu Huyền Cácthành viên trong em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô giáo đã giúp

đỡ nhóm hoàn thành đồ án này

Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện bài tập lớn một cách hoàn chỉnh nhất, tuynhiên không thể tránh nổi những thiếu sót Kính mong quý thầy giáo, cô giáo cùngtoàn thể bạn bè góp ý để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Hà nội, tháng 4 năm 2016.

Sinh viên

Hoàng Văn Nam

CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN CƠ BẢN

1.1 Lưu lượng nước tính toán

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt :

Qsh = q t hải nư ớ c × N

1000 = 100× 2694371000 = 26943,7 (m3/ngđ)

- Lưu lượng nước thải bệnh viện :

+ Tiêu chuẩn thải nước cho 1 giường bệnh tối thiểu là 500l/ ngày theo sách xử lýnước thải bệnh viện

Qbv = N × q1000 = 200× 5001000 = 100 (m3/ngđ)

- Lưu lượng nước thải công nghiệp là :

Qcn = diện tích x lượng nước thải = 345 x 60 = 20700 (m3/ngđ)

- Lưu lượng nước thải trạm xử lý là :

1.2 Nồng độ chất bẩn trong hỗn hợp nước thải

- Nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt – Bảng 25 [1]

+ Hàm lượng phốt phát (P2O5) aP2O5 = 3,3(g/ng.ngđ)

1.2.1 Nước thải sinh hoạt

 Hàm lượng cặn lơ lửng có trong nước thải sinh hoạt

1.2.2 Nước thải công nghiệp

Nước thải công nghiệp đã xử lý sơ bộ theo tiêu chuẩn nguồn loại B_QCVN 40:2011

- Hàm lượng chất rắn lơ lửng có trong nước thải: C SS SX= 100 (mg/l)

1.2.3 Nước thải bệnh viện

Nước thải bệnh viện đã xử lý sơ bộ theo tiêu chuẩn nguồn loại B_QCVN28 :2011:

- Hàm lượng chất rắn lơ lửng có trong nước thải: C SS BV= 100 (mg/l)

Dân số tính toán: Ntt = Nthực + Ntđ

Trong đó:

+ Nthực: dân số thực của thành phố, Nthực = 269437 (người)

 Quy đổi theo hàm lượng cặn lơ lửng:

- Hiệu quả xử lý theo BOD5 :

EBOD5 = C0BOD 5 −C nt BOD 5

C0BOD 5 ×100 % = 219,3−50219,3 × 100 %=77.%

CHƯƠNG II: ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

 THUYẾT MINH:

PHƯƠNG ÁN I:

- Nước thải được thu gom từ mạng lưới thoát nước đưa về ngăn tiếp nhận bằngđường ống áp lực Từ ngăn tiếp nhận nước thải có thể tự chảy sang các công trìnhđơn vị tiếp theo trong trạm xử lý

- Đầu tiên nước thải được dẫn qua mương dẫn có đặt song chắn rác Tại đây, rác vàcặn có kích thước lớn được giữ lại, sau đó được thu gom, đưa về máy nghiền rác Saukhi qua song chắn rác, nước thải được tiếp tục đưa vào bể lắng cát.Cát sau khi lắng

sẽ được đưa ra khỏi bể bằng thiết bị nâng thủy lực và vận chuyển đến sân phơi cát

- Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng ngang đợt I Tại đây các chất hữu cơ khônghòa tan trong trong nước thải được giữ lại Cặn được đưa đến bể mê tan để xử lý tiếp

- Nước thải tiếp tục đi vào bể Aeroten đẩy có ngăn tái sinh kết hơp lắng đợt II để xử

lý sinh học Tại bể Aerotan đẩy, các vi khuẩn sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ cótrong nước thải trong điểu kiện sục khí liên tục Quá trình phân hủy này sẽ làm sinhkhối bùn hoạt tính tăng lên, tạo thành lượng bùn hoạt tính dư Sau đó nước thải đượcchảy qua bể lắng đợt II, 1 phần bùn trong hỗn hợp bùn được đưa trở lại bể Arotenphần còn lại dẫn đến bể nén bùn để xử lý tiếp

- Sau khi xử lý sinh học và lắng đợt II, hàm lượng cặn và nồng độ BOD trong nướcthải 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 khửtrùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Nước thải được khử trùng bằng hệthống clo bao gồm máng trộn và bể tiếp xúc.Nước thải sau khi xử lý đạt quy chuẩn

sẽ được thải ra sông tiếp nhận Phần bùn cặn được đưa đến bể nén bùn ly tâm sau đóqua bể mê tan và được xử lý bằng biện pháp cơ học

PHƯƠNG ÁN II:

- Nước thải được thu gom từ mạng lưới thoát nước đưa về ngăn tiếp nhận bằngđường ống áp lực Từ ngăn tiếp nhận nước thải có thể tự chảy sang các công trìnhđơn vị tiếp theo trong trạm xử lý

- Đầu tiên nước thải được dẫn qua mương dẫn có đặt song chắn rác Tại đây, rác vàcặn có kích thước lớn được giữ lại, sau đó được thu gom, đưa về máy nghiền rác Saukhi qua song chắn rác, nước thải được tiếp tục đưa vào bể lắng cát.Cát sau khi lắng

sẽ được đưa ra khỏi bể bằng thiết bị nâng thủy lực và vận chuyển đến sân phơi cát

- Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng ngang đợt I Tại đây các chất hữu cơ khônghòa tan trong trong nước thải được giữ lại Cặn được đưa đến bể mê tan để xử lý tiếp.

- Nước thải tiếp tục đi vào bể Biofil cao tải để xử lý sinh học hiếu khí

- Sau khi xử lý sinh học và lắng đợt II, hàm lượng cặn và nồng độ BOD trong nướcthải 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 khửtrùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Nước thải được khử trùng bằng hệthống clo bao gồm máng trộn và bể tiếp xúc.Nước thải sau khi xử lý đạt quy chuẩn

sẽ được thải ra sông tiếp nhận Phần bùn cặn từ bể lắng I, bể lắng II và máy nghiềnrác được đưa đến bể mê tan rồi được chuyển đến sân phơi bùn

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG DÂY CHUYỀN

2.Mương dẫn nước thải sau ngăn tiếp nhận :

- Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác có tiết diện hình chữnhật Tính toán thủy lực của mương dẫn (xác định: độ dốc i, vận tốc v, độ đầy h) dựavào bảng tính bảng tính toán thủy lực cống và mương thoát nước của PGS.TS TrầnHữu Uyển

Bảng 2: Kích thước và thông số thủy lực máng dẫn nước thải sau ngăn tiếp nhận.

3.Song chắn rác

- Nhiệm vụ của song chắn rác là giữ lại các loại rác thô có kích thước lớn trongnước thải, tạo điều kiện thuận lợi cho việc hoạt động của xử lý phía sau.Chọn bộsong chắn rác loại đặt cố định, cào rác bằng cơ giới và có máy nghiền rác

- Tính toán :

sửa chữa, bảo trì, vận hành Song chắn rác làm bằng thép không rỉ, các thanh trongsong chắn rác có tiết diện hình chữ nhật với bề dày d= 8mm, khoảng cách giữa cáckhe hở là b = 20 mm

Trong đó: q: Lưu lượng lớn nhất của nước thải, qmax= 0,840 m3/s

b: Khoảng cách giữa các khe hở, b = 0,016 m (Mục 8.2.1_[1])

vtt: Tốc độ nước chảy qua song chắn (vtt = 0,8 ÷ 1m/s) Chọn vtt = 1 m/s

h1: Chiều sâu lớp nước qua song chắn h1 = 1,22 m

Trong đó: d: Chiều dày của mỗi song chắn, chọn d=0,008m.

Kiểm tra lại vận tốc của dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn ứngvới lưu lượng nước thải nhỏ nhất nhằm tránh sự lắng đọng cặn trong mương

b: Chiều rộng mỗi khe hở, b=0,016m.

Trong đó: φ: Góc mở của mương trước song chắn rác, φ=200 (Trang 67_[2])

- Chiều dài ngăn mở rộng sau song chắn rác:

Trong đó: a: Lượng rác lấy ra từ song chắn rác tính cho 1 người Theo bảng 20_[1]

với chiều rộng khe hở của song chắn rác là 20mm thì a=8 l/ng.năm

Ntt: Dân số tính toán theo chất rắ lơ lửng, Ntt=304 104 người

+ Hàm lượng BOD còn lại:

Theo điều 8.3.1 trang 51 TCVN 7957:2008 thì với trạm xử lý nước thải công suất lớn

bể dự phòng

Bể lắng cát phải được tính toán với vận tốc dòng chảy trong đó đủ lớn để các phần tửhữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ để cát và các tạp chất rắn vô cơ giữ lại đượctrong bể bể thường được cấu tạo để giữ lại các hạt cát có đường kính bằng 0.25mm

+U0 : độ lớn thủy lực với của cát với đường kính 0,2 – 0,25 mm giữ lại

+ T : thời gian giữa hai lần xả cặn T = 1 ngày

+ P : lượng cát đầu người thải vào trong một ngày đêm tra TC- 7957 => P = 0,02l/ng.nd

+ N : dân số tính toán của khu vực tính theo hàm lượng SS,N = 304104

Fspc = Wc

h k = 6,08× 365

5 = 444 (m2)

Hk = là lượng cát đã phơi khô trong 1 năm : hk = 5 (m/năm)

Bảng 4 :Thông số thiết kế bể lắng cát ngang:

Bảng 5: Thông số thiết kể sân phơi cát

Sau khi đi qua bể lắng cát thì SS và BOD giảm 5%

Hàm lượng chất rắn lơ lửng còn lại sau bể lắng cát:

Hàm lượng BOD còn lại sau bể lắng cát:

BODsau= CBOD.(100-5) % = 28,3.(100-5)% = 197,89 mg/l

- Tính toán bể lắng ngang theo TCVN 7957:2008, mục 8.5

H – Chiều cao công tác của bể lắng;h chọn H = 1,5 – 3m, chọn bằng 3m

K – Hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng, đối với bể lắng ngang K = 0,5

α - Hệ số kể tới ảnh hưởng của nhiệt độ của nước đối với độ nhớt lấy theo Bảng 31,với nhiệt độ trung bình tính theo tháng thấp nhất là 200C, thì α = 1.

ω - Thành phần thẳng đứng của tốc độ nước thải trong bể lấy theo Bảng 32, với V =

- lấy theo Bảng 34, ở chiều cao công tác H = 3 m thì lấy bằng 1,32

- Vậy chiều dài bể là:

(Chọn chiều rộng của mỗi ngăn lắng từ 6÷9m theo Lâm Minh Triết)

- Kiểm tra vận tốc thực tế ứng với kích thước đã chọn:

vtt = Q max h n.3,6.H B = 2.3.6.3.143024 = 10 (m/s)

Nhận thấy, vận tốc chọn trong bể lắng và vận tốc thực trong bể là bằng nhau Nhưvậy, kích thước của bể lắng đã chọn là hợp lý.

T – Thời gian lưu cặn, chọn t = 1 ngày

p – Độ ẩm bùn cặn lắng bằng 93,5 ÷ 95%, chọn p = 95%

Chiều cao hố thu cặn Hxả= 1,3

= 0,3m.

Kiểm tra tỷ lệ chiều dài và chiều sâu của bể lắng:

L : ΣH = 43 : 4 = 10,75 (thỏa mãn) ).( 8-12) Hàm lượng cặn sau lắng 1 là:

C = C0 (100% - 57%) = 344,95.(100−57)100 = 148,3 mg/l < 150 mg/l (TM)

- Hàm lượng BOD còn lại sau bể lắng ngang:

Đường kính ống thu cặn là 200mm

Bảng 6: Thông số thiết kế bể lắng ngang I :

6.Bể lọc sinh học cao tải

- Hiệu quả khử BOD là 60-85%

- Vật liệu lọc thường là: than, đá cục, cuội sỏi, đá ong…

- Hàm lượng BOD còn lại sau bể lắng ngang:

 Chiều cao lớp vật liệu lọc của bể : H=3m

 Tải tọng thủy lực : q =30 (m3/m2.ngày )

Hlv - chiều cao lớp vật liệu lọc 2 (m)

Hbv – chiều cao bảo vệ, Hbv = 0,5m

0,5 là chiều cao không gian giữa dầm đỡ sàn thu và sàn bể (<0,6m)

0,2 là chiều cao dầm đỡ sàn thu nước

0,1 khoảng cách từ đáy lớp vật liệu tới dầm đỡ sàn thu

- Thể tích bể:

Wbể = f.Hbể = 400 4,3 = 1720 m3

Chọn vật liệu là đá dăm, cuội sỏi, gạch vỡ đường kính 40 – 70 mm

4 = 0,035 (m3/s)

Ta chọn đường kính ống tưới D=150mm, vận tốc nước chảy trong ống là:

v = ɷ q = 3,14 0,15 4 0,0352 = 0,603 (m/s) v=0,603 < 1 m/s => đường kính thích hợp

- Số lỗ trên mỗi ống tưới: theo (6.20) - xử lý nước thải – TS.Trần Đức Hạ

- số lỗ trên ống

m =

1 1−(1− 80D

t)2 =

1 1−(1− 80

q0 : lưu lượng của mỗi ống tưới, 0,035 m3/s = 35 l/s

Dt = 22,4 103mm

n = 140.10 34,8 102.22,4 106 3 35 ≈4 (vòng/phút)

- Áp lực cần thiết cho hệ thống tưới: (6.22)

h > 0,5m => hệ thống tưới quay được

- Trong đó: K là moodul lưu lượng, xác định theo bảng 6.7 (xử lý nước thải –TS.Trần Đức Hạ) với d=150mm; tra bảng ta được K=134 l/s

Bảng 7 : Thông số bể lọc sinh học cao tải :

stt thông số giá trị đơn vị

Q – Lưu lượng nước, m3/h.

v – Vận tốc nước chảy trong bể, v = 5÷10mm/s, chọn bằng 5mm/s hay 0,005m/s

- Thể tích vùng chứa nén cặn:

(m3)

Trong đó:

thuộc vào hàm lượng các chất lơ lửng và hữu cơ có trong nước thải, hiệu suất của bểlắng đợt I và bể biofil: 148,3mg/l = 148,3 (g/m3)

b – Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sau bể lắng hai Theo bảng 36 (TCVN7957:2008) với Lt = 50 mg/l, thời gian lắng t = 1,5 h, ta có b = 51 (mg/l) = 51 (g/m3)

T – Thời gian giữa hai lần xả cặn, t = 10 (h)

hbv – Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 (m)

H – Chiều cao công tác của bể, H = 4,0 m

hth – Chiều cao lớp nước trung hoà của bể hth = 0,3 m

Hxd = 0,5 + 4,0 + 0,3 + 0,33=5,03 (m)

Bảng 8 : Các thông số thiết Bể lắng ngang đợt II là:

8 chiều rộng 1 bể 7 m

- Đường kính ống dẫn bùn ra chọn = 200mm

8.Bể metan :

- Bể metan là công trình được xây dựng để lên men ổn định yếm khí các loại bùn

cặn trong nước thải Bể được xây dựng bằng bê tông cốt thép hoắc bằng thép, códạng hình tròn trên mặt bằng Sản phẩm của quá trình lên men chủ yếu là CH4 chiếmkhoảng 60% lượng khí tạo thành vì vậy công trình này được metan Ngoài ra còn

60 – 80% chất hữu cơ Khí tạo thành trong bể có thể sử dụng làm nhiên liệu

Có hai chế độ lên men: Lên men ấm (30 - 35 độ C), lên men nóng (50-55 độC).Nhiệt độ là một yếu tố rất quan trọng trong quá trình lên men, nhiệt độ càng cao thờigian lên men càng giảm

+ P là độ ẩm của cặn tươi P = 95%

+ E là hiệu suất lắng E = 57%

+ K là hệ số tính đên sự tăng trưởng cặn do cỡ hạt lơ lửng K= 1,1 – 1,2theo TCVN_7957_2008 chọn K = 1,1

- Lượng bùn hoạt tính dư từ bể lắng ngang đợt II :

Lượng bùn hoạt tính dư sinh ra trong bể lắng II

Wb = [C1×(100− E)× α−100 ×C tr]× Q

(100−P)×1000 ×1000

= [344,95×(100−57)×1,2−100× 15]×48000

Trong đó:

+ α :là hệ số tính toán đến khả năng tăng trưởng không điều hoà của bùn hoạt tínhtrong quá trình xử lý sinh học α = 1,1 – 1,2 theo TCVN 7957_2008 chọn α = 1,2+ P độ ẩm của bể bùn hoạt tính khi nén P = 98%

+ Ctr là hàm lượng bùn hoạt tính theo nước ra bể lắng đợt II Ctr = 15 mg/l

E là hiệu suất của bể lắng ngang đợt I E = 57%

- Lượng bùn từ máy nghiền rác đổ vào bể metan

Rác được giữ lại ở song chắn rác được nghiền nhỏ bởi máy nghiền rác với độ ẩm banđầu là 80% đến độ ẩm sau nghiền là 94 ÷ 95 % Lượng rác sau khi nghiền nhỏ đượcxác định theo công thức:

Wr = W1× 100−P1

100−P2 = 4,99 × 100−80100−94 = 16,66 (m3/ngd)

Trong đó:

+ P1 là độ ẩm của rác ban đầu P1 = 80%

- Tính toán kích thước bể metan.

30 – 35 độ C Chọn t = 33 oC

- Dung tích bể metan

Wm = W × 100 d = 615,46× 10011 = 5595,1 ( m3)

Trong đó:

+ d là liều lượng cặn tươi ngày đêm dẫn vào bể metan (%) phụ thuộc vào chế độ lênmen và độ ẩm của cặn lấy bảng_53_trang 76_[TCVN 7595_2008] lấy d =11 %Kích thước của bể metan phụ thuộc vào dung tích bể có thể tham khảo kích thướcthiết kế theo mẫu ghi lại trong bảng p3.7 trang 322 - thầy Trần Đức Hạ

Bảng p3.7

Đường kính m

- Từ bảng trên chọn thông số kích thước bể metan như sau:

Kích thước một bể mê tan là d = 18 (m), h1= 3,1 (m), h2 = 2,6 (m), h ct=8,9 (m)

- Tính toán lượng khí đốt

Trong quá trình bể làm việc ở điều kiện kỵ khí ở bể metan có sản sinh ra một lượngkhí đốt lượng khí đốt này được xác định theo công thức

- Tuy nhiên do không có tài liệu thực tế về thành phần của nước thải vì vậy các trị

số trên không xác định được Nên giá trị của a tính theo công thức

Ac : độ ẩm háo nước của cặn tươi , Ac = 5%

Tc : tỷ lệ độ tro trong cặn tươi , Tc = 25%

+ Lượng chất không tro trong rác đã nghiền

R0 = BK× 100− A r

100 = 1 × 100−4100 × 100−24100 = 0,73 (tấn/ngày)Với RK : lượng chất khô trong rác đã nghiền , RK = 1 (tấn/ngđ)

AR : độ ẩm háo nước của cặn tươi , AR = 4%

TR : tỷ lệ độ tro trong cặn tươi , TR = 24%.

+ Lượng chất không tro trong bùn hoạt tính dư

B0 = BK× 100− A b

100 × 100−b100 = 7,824 × 100−6100 × 100−27100 = 5,37 (tấn/ngày)Với BK : lượng chất khô trong rác đã nghiền , BK = 7,824 (tấn/ngđ)

Ab : độ ẩm háo nước của cặn tươi , Ab = 6%

Tb : tỷ lệ độ tro trong cặn tươi , Tb = 27%

- Lượng khí đốt tổng cộng được xác định theo công thức:

K = y × ( C0 + R0 +B0)×1000

= 0,45 × (7,39 + 0,73 + 5,37) ×1000 = 6070,5 (m3/ngđ)

Khí đốt chủ yếu là khí metan nhưng vẫn lẫn một số hỗn hợp khí khác Các loại khínày có khả năng ăn mòn thiết bị, vì vậy mạng lưới dân khí đốt và bể chứa cần lựachọn loại đường ống và vật liệu có khả năng chống ăn mòn tốt

- Trong trạm xử lý, khí đốt được sử dụng làm nhiên liệu cho nồi hơi để phục vụ choviệc hâm nóng cặn , chạy một số động cơ và phục vụ nhu cầu sinh hoạt

vệ sinh nguồn nước là cần thực hiện giai đoạn khử trùng nước thải Để thực hiện việckhử trùng nước thải có thể sử dụng các biện pháp như Clo hóa, ozon hóa, khử trùngbằng tia hồng ngoại UV Lựa chọn đến phương pháp khử trùng bằng Clo vì phương

- Trạm khử trùng có tác dụng khử trùng triệt để các vi khuẩn gây bệnh mà chúng tachưa thể xử lý được trong các công trình xử lý cơ học, sinh học trước khi xả ra sông.

Để khử trùng nước thải, ta dùng phương pháp Clorua hoá bằng Clo hoá lỏng

- Quá trình phản ứng thủy phân giữa Clo và nước thải xảy ra như sau:

Cl2 + H2O HCl + HOCl

- Axit hypoclord một phần bị ion hóa

có khả năng tiêu diệt vi khuẩn

- HOCl là axit không bền, dễ bị phân huỷ tạo thành axit Clohyđric và oxy nguyêntử

Trong đó:a là liều lượng Clo hoạt tính cần thiết cho nước thải Do nước thải xử lý

sinh học hoàn toàn nên a = 3 g/m3

- Lượng Clo cần dùng khi lưu lượng lớn nhất.

Ymax = a×Q max

1000 = 3× 30241000 = 9,1 (kg/h)

- Lượng Clo cần dùng khi lưu lượng trung bình.

Ytb = a ×Q tb

1000 = 3× 20001000 = 6 (kg/h)

- Lượng Clo cần dùng khi lưu lượng nhỏ nhất

Ymin = a×Q mim

1000 = 3× 13321000 = 4 (kg/h)

Để định lượng clo , xáo trộn clo hơi với nước công tác, điều chế clo nước thường sửdụng thiết bị khử trùng gọi là Cloraetor chân không

Để đưa lượng clo như đã tính toán vào nước thải ta sử dụng 2 cloraetor (1 công tác, 1

dự phòng) công suất mỗi Cloraetor là 2,05 ÷ 12,8 kg/h _ tra bảng 3.18_ trang 170 _sách thầy Lâm Minh Triết

- Chọn 2 clorator (1 làm việc, 1 dự phòng) với các đặc tính như sau:

Công suất theo clo hơi: 2,05 12,8 kg/h

Trọng lượng: 37,5 kg

- Để phục vụ cho 2 Clorator chọn 3 Balon chứa Clo bằng thép Số balon cần thiếtcho trạm:

n = Y a,TB ,h

S = 0,56 = 12 (chiếc)

Trong đó: S: Lượng clo lấy ra từ một balon trong điều kiện bình thường Chọn S =

0,5kg/h Trong trạm khử trùng ta dùng các Balon có W = 40 lit và chứa 50kg Clo,chiều dài thùng L là 1390mm

- Số Balon cần thiết dự trữ cho nhu cầu Clo trong một tháng sẽ là:

sau với nước thải ở 25 oC thì = 1,0 (l/g)

10. Tính toán máng trộn – Máng trộn có vách ngăn đục lỗ

- Để xáo trộn nuớc thải với Clo ta dùng máng trộn với thời gian xáo trộn được thựchiện trong vòng 1  2 phút

- Máng trộn vách ngăn có lỗ thường gồm 2, 3 vách ngăn với các lỗ có đường kính

từ 20 đến 100 mm Chọn máng trộn 2 vách ngăn với đường kính lỗ là 80 mm

 Tính toán các thông số của máng trộn.

- Số lỗ trong một vách ngăn được tính:

n = π × d 4 ×Q2max × v = π × 0,09 4×0,842×1,2 = 110 (lỗ)

Trong đó:

max = 0,84 (m3/s)+ d: Đường kính lỗ, d = 0,09 (m)

+ v: Tốc độ của nước chuyển động qua lỗ, v = 1,2 (m/s)

Chọn 10 hàng lỗ theo chiều đứng và 11 hàng lỗ theo chiều ngang Khoảng cách các

- Khoảng cách giữa 2 lỗ ngoài cùng đến các thành trong của máng theo chiều nganglấy bằng 1,5d = 0,135 (m)

Chiều ngang máng trộn là:

Với : nn: số lỗ theo phương ngang

- Khoảng cách giữa tâm các lỗ theo chiều đứng của vách ngăn thứ nhất( tính từ cuốimáng trộn) cũng lấy bằng 2d Khoảng cách từ tâm lỗ của hàng ngang dưới cùng đếnđáy máng trộn lấy bằng 1,5d = 0,135 m

- Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ nhất:

- Chiều dài tổng cộng của máng trộn với 2 vách ngăn có lỗ: