Đồ án môn học xử lí nước thải

Đồ án môn học xử lí nước thải Đồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thảiĐồ án môn học xử lí nước thải

Đồ án môn học xử lý chất thải là môn học quan trọng và thiết yếu để chuẩn bị cho luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã cung cấp kiến thức cần thiết cho em trong suốt các học kỳ vừa qua và đặc biệt là thầy Nguyễn Phước Dân đã tận tình hướng dẫn để em hoàn thành tốt đồ án này

Cám ơn gia đình cùng bạn bè đã đóng góp ý kiến và động viên tôi trong suốt thời gian qua

Tp.Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2005

Nguyễn Thùy Bích Thủy

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN -1

MỤC LỤC -2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN -3

1.1.Giới thiệu -3

1.2.Tổng quan về khu công nghiệp -4

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ -6

2.1.Cơ sở lựa chọn -6

2.2.Thuyết minh qui trình công nghệ -9

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI -10

3.1.Song chắn rác -10

3.2.Hầm tiếp nhận -11

3.3.Máy tách rác -12

3.4.Bể điều hòa -13

3.5.Bể trộn và bể tạo bông -15

3.4.Bể lắng I -19

3.5.Bể aeroten -22

3.6.Bể lắng II -27

3.7.Bể khử trùng -29

3.8.Bể nén bùn -30

3.9.Bể chứa bùn -32

3.10.Máy ép bùn dây đai -33

3.11.Tính toán hóa chất -34

3.12.Tính toán đường ống dẫn nước và bùn -37

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CHI PHÍ -39

4.1.Chi phí xây dựng -39

4.2.Chi phí vận hành -41

4.3.Chi phí xử lý nước thải -42

TÀI LIỆU THAM KHẢO -43

PHỤ LỤC -44

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1.Giới thiệu

1.1.1.Hiện trạng môi trường ở các khu công nghiệp nước ta

Đặc điểm của sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp ở nước ta hiện nay là có qui mô nhỏ và vừa, kỹ thuật và công nghệ lạc hậu và không thích ứng với bộ mặt kinh tế xã hội của một nước đang phát triển Các ngành công nghiệp, các khu vực sản xuất được hình thành theo cụm ở ngay các khu dân cư Các ngành sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp cũng như nguyên vật liệu sản xuất là khá đa dạng Công nghệ sản xuất và sự đa dạng này quyết định đặc tính và lưu lượng nước thải cũng như khí thải công nghiệp

Chương trình nghiên cứu điều tra về ô nhiễm công nghiệp đợt 1 do CEFINEA và ENCO hợp tác thực hiện với 100 nhà máy cho thấy có 43 nhà máy xí nghiệp gây ô nhiễm nước, khí hoặc cả khí lẫn nước thải đều vượt quá tiêu chuẩn nhiều lần và đã đưa vào sách đen cần đầu tư nghiên cứu xử lý

Đa số các xí nghiệp công nghiệp đều chưa có hệ thông xử lý nước thải cục bộ, tất cả các loại nước thải thường được xả trực tiếp vào hệ thống công thành phố hoặc vào các kênh rạch Tuy lưu lượng nước thải công nghiệp nhỏ hơn lưu lượng nước thải sinh hoạt nhưng nồng độ các chất ô nhiễm lớn hơn và có độc tính cao Vì vậy việc xây dựng hệ thống xử lý chất thải cục bộ cũng như xây dựng hệ thống xử lý chất thải tập trung là hết sức thiết yếu

1.1.2.Mục đích của đồ án:

Lựa chọn phương án, tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu công nghiệp, công suất 2000 m3/ngày đêm nhằm đảm bảo nước thải đầu ra (được thải ra kênh rạch) đạt tiêu chuẩn cho phép (Tiêu chuẩn loại B – TCVN

5947 : 1995)

1.1.3.Nhiệm vụ của đồ án:

• Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải của khu công nghiệp

• Tính toán thiết kế các công trình xử lý bùn thải(phát sinh từ quá trình xử lý nước thải)

• Tính toán chi phí xây dựng, vận hành.

• Bảng vẽ sơ đồ công nghệ, mặt bằng trạm xử lý và bảng vẽ chi tiết công trình bể nén bùn

1.2.Tổng quan về khu công nghiệp

Khu công nghiệp với qui mô 450 ha có khả năng tiếp nhận khoảng 200 xí nghiệp công nghiệp thuộc các loại hình như: chế biến thực phẩm, sản xuất giấy, các linh kiện điện tử, may mặc, hóa mỹ phẩm,

1.2.1.Thành phần nước thải KCN:

Bao gồm nước mưa, nước chảy tràn, nước thải sinh hoạt , nước thải sản

xuất

Nước thải qui ước sạch

Nước mưa thu gom trên toàn bộ diện tích khu công nghiệp, nước thải từ hệ thống máy điều hòa nhiệt độ, nước làm dạch cho các máy lạnh, nước thải từ hệ thống giải nhiệt, làm nguội

Các loại nước thải này có thể xả thẳng vào hệ thống mương hở thoát nước mưa, đưa vào nguồn tiếp nhận sau khi đã làm nguội, tách cặn Cần tận dụng triệt để tuần hoàn nước công nghệ để giảm tiêu hao tài nguyên nước

Nước mưa chảy tràn

Nước mưa chảy tràn có thể cuốn theo các mảnh vụn, dầu mỡ,đất rác Thành phần nước mưa chảy tràn phụ thuộc vào tình trạng vệ sinh khu công nghiệp vad thành phần này được tách riêng theo hệ thống tuyến nước mưa của khu cong nghiệp, chảy thẳng ra kênh rạch

Nước thải sản xuất

Là nguồn nước thải gây ô nhiễm lớn nhất trong khu công nghiệp vì ở đây tập trung nhiều ngành nghề khác nhau nên có nhiều loại nước thải công nghiệp khác nhau tạo ra sự tác động cộng hưởng và đặc biệt khó xử lý nếu từng nhà máy không có hệ thống xử lý sơ bộ trước khi thải ra hệ thống xử lý tập trung

Thành phần, tính chất nước thải của các ngành sản xuất

 Nhóm ngành chế biến

 Đông lạnh hải sản

 Thức ăn gia súc

 Bia, nước giải khát

 Chế biến rau quả

 Sản phẩm thịt gia súc, gia cầm

 Chế biến nông hải sảnĐặc điểm: hàm lượng chất hữu cơ cao, nước có màu, bốc mùi khó chịu

do quá trình phân hủy chất hữu cơ trong môi trường

 Nhóm ngành tiêu dùng

 Thuộc da

 Dệt nhuộm

 Sản xuất giấy

 Chế biến gỗNước thải nghành thuộc da có mùi hôi thối, đen, chứa nhiều chất béo, dầu mỡ, protein, hóa chất độc hại nguy hiểm như: cromat, tarin, muối

Nước thải ngành giấy: lưu lượng lớn, nồng độ chất hữu cơ cao, khó phân hủy, chứa nhiều chất rắn lơ lửng, chứa nhiều xenlulô, pH cao, có màu đen

do lignin

Nước thải dệt nhuộm: thành phần hầu như không ổn định, thay đổi theo công nghệ và mặt hàng, chứa hàng trăm loại hóa chất khác nhau, các loại phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt, chất điện ly, chất tạo môi trường, tinh bột

 Nhóm mặt hàng điện tử, cơ khí chính xác

Ô nhiễm nguồn nước tương đối nhỏ, lưu lượng nhỏ, nước được sử dụng chủ yếu cho các qui trình công nghệ

 Nước làm mát máy móc thiết bị

 Nước cho nồi hơi

 Nước cho nồi hơi

 Nước rửa máy móc thiết bị, nguyên liệu sản phẩm

 Nước vệ sinh nhà xưởng

 Nước sinh hoạt của công nhân

1.2.2.Tính chất đặc trưng của nước thải khu công nghiệp

•Nước thải bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ với nồng độ cao: chế biến da, thủy hải sản, nước thải sinh hoạt

•Nước thải ô nhiễm bởi chất béo, dầu mỡ, nước có màu và mùi khó chịu: chế biến da, thủy hải sản, điện tử, cơ khí chính xác, dệt nhuộm, thuộc da

•Nước thải sinh hoạt: Từ nhà bếp, canteen, khu sinh hoạt chung, toilet trong khu vực, khu giải trí, dịch vụ, khối văn phòng làm việc có thể gây ô nhiễm bởi các chất hữu cơ dạng lơ lửng và hòa tan và chứa nhiều

Dầu mỡ động thực

24

2000

=

× m3/h

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ

2.1.Cơ sở lựa chọn

• Tính chất nước thải đầu vào: nồng độ chất hữu cơ cao, có màu, bốc mùi

khó chịu, hàm lượng dầu mỡ cao

Tính chất đặc trưng nước thải đầu vào

• Tiêu chuẩn yêu cầu nước thải đầu ra: loại B (TCVN 5945:1995)

Tiêu chuẩn nước thải đầu ra:

• Công suất thiết kế: 2000 m3/ngày đêm

• Điều kiện mặt bằng:nằm trong khu công nghiệp, diện tích đất hạn chế

• Hiệu quả của phương án và tính khả thi của dự án

• Chi phí đầu tư, điều kiện của nhà máy

Dựa vào các đặc tính trên công nghệ xử lý nước thải và bùn thải được lựa chọn như sau

Hầm tiếp nhận Bể điều hòa trộnBể Bể tạobông Lắng I Bể Aeroten Lắng II

Bể tiếp xúc Clo

Bể nén bùn trọng lực Bể chứa bùn

Máy ép bùn dây đai Máy nén khí

Bùn tuần hoàn

Bùn dư

Nước tách bùn

Đường dẫn nước Đường dẫn bùn

Đường dẫn khí

Dd FeCl 3 Dd NaOH

2.2.Thuyết minh qui trình công nghệ

Nước thải sau khi được xử lý cục bộ tại từng nhà máy được thu gom bởi hệ thống hố ga, cống rãnh lần lượt chảy qua song chắn rác thô (nhằm loại bỏ các rác có kích thước lớn hơn 15mm) rồi về hầm tiếp nhận

Nước từ hầm tiếp nhận được bơm vào bể điều hòa, bể này có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng nước thải, giảm thể tích các công trình phía sau và tăng hiệu quả xử lý cho các công trình phía sau Để giảm bớt mùi hôi, ta sục khí liên tục vào bể

Nước thải được nâng pH lên khoảng 8 – 9 tại bể trộn nhằm tạo điều kiện cho quá trình keo tụ, châm thêm vào nước thải hoá chất phèn sắt FeCl3 bằng bơm địnhï lượng Nước thải sau khi được hòa trộn đồng đều với hoá chất được đưa vào bể tạo bông Tại đây, các bông cặn hình thành có kích thước lớn và nặng hơn tạo điều kiện cho quá trình lắng ở bể lắng I phía sau Sau khi qua bể tạo bông, nước thải được đưa qua bể lắng I nhằm lắng các bông cặn được tạo thành ở bể tạo bông

Nước thải sau khi được xử lý sơ bộ tiếp tục qua công đoạn xử lý sinh học Nước thải được đưa vào bể Aeroten (bể bùn hoạt tính) nhằm xử lý các chất hữu

cơ lơ lửng tan trong nước Bể được khuấy trộn liên tục nhằm duy trì sự lơ lửng của bùn Sau thời gian lưu nhất định, bông bùn lớn dần và nước thải được đưa qua bể lắng II, 1 phần bùn được tuần hoàn lại bể aeroten và 1 phần bùn dư được đưa qua bể nén bùn Nước qua máng tràn của bể lắng II đi vào bể tiếp xúc Chlor để khử trùng Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý đạt tiêu chuẩn loại B được thải ra kênh rạch

Bùn tươi ở bể lắng I được đưa đến bể chứa bùn, bùn hoạt tính dư ở bể lắng

II sau khi qua bể nén bùn nhằm giảm độ ẩm cũng được đưa tới bể chứa bùn Bùn từ bể chứa bùn được đưa tới máy ép bùn dây đai để tách nước Bùn khô sau khi tách nước được vận chuyển tới bãi chôn lấp

Phần nước tách bùn phát sinh từ bể nén bùn và máy ép bùn dây đai được đưa lại về hầm tiếp nhận và tiếp tục qua các công đoạn xử lý như trên

CHƯƠNG III :TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH

XỬ LÝ NƯỚC THẢI

3.1.Song chắn rác

3.1.1.Nhiệm vụ

Đặt trước hố thu gom nước thải từ các đường ống nhằm loại bỏ các loại rác thô: cành cây, lá cây, giấy, ra cỏ,

3.1.2.Tính toán

SCR có thể đặt vuông góc so với phương nằm ngang hoặc nghiêng 45o – 60o

so với phương thẳng đứng Thường được cấu tạo bằng thép Khe hở 5 – 10 mm

- Kích thước mương đặt song chắn rác

• Vận tốc nước trong mương : chọn v = 0,5 m/s

• Chọn kích thước mương B x H = 0,6m x 0,7m

• Chiều cao lớp nước trong mương

, B

v

Q

60503600

-Kích thước song chắn rác

• Kích thước thanh: rộng x dày = b x d = 0,015m x 0,05m

• Kích thước khe hở giữa các thanh: w = 0,05 m

Giả sử song chắn rác có n khe hở, m = n-1 thanh

B=n×w +(n−1)×b

600=n×50+(n−1)×15

n=9,46

Chọn số thanh m=9 ⇒ Số khe hở n=10

Khoảng cách giữa các khe có thể điều chỉnh

600=(10×w)+(9×15)

w=46,5 mm

• Tổng tiết diện các khe

h m b B

A=( − )

=(600−15×9).140

=65,1mm2 =0,0651 m2

• Vận tốc dòng chảy qua song chắn

V A q ,/ 0.64m/s

06510

3600150

=

=

=

• Tổn thất áp lực qua song chắn

g

v V

8192

5064070

12

70

,,

,

,,

v:vận tốc nước thải trong mương

STT

STT

3 Chiều rộng mương đặt song chắn rác m 0,6

3.2.Hầm tiếp nhận:

3.2.1.Nhiệm vụ

Nước thải từ nhà máy được thu qua hệ thống cống thoát nước.Sau khi qua song chắn rác nước thải chảy vào bể thu gom Tùy theo lưu lượng nước thải hố thu gom có chiều sâu từ 5 – 10m, thời gian lưu nước từ 15 – 60 phút Hố thu gom sau 1 định kỳ nhất định được vệ sinh

Chọn chiều sâu hữu ích h= 3m, chiều cao an toàn hs = 0,5m

• Kích thước bể L x B = 2,5m x 5m

• Tổng chiều cao hầm tiếp nhận H = 3,5 m

• Đặt hai bơm nhúng chìm (1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng)

Đặc tính bơm: Q = 150m3/h, H = 10m

Lắp 2 công tắc phao nổi

Công suất máy bơm :

η1000

Hp kW

36008501000

108191000

STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế

1 Chiều rộng hầm tiếp nhận m 2,5

2 Chiều dài hầm tiếp nhận m 5

3 Chiều sâu hầm tiếp nhận m 3,5

3.3.Máy sàng rác

3.3.1 Nhiệm vụ

Máy sàng rác hay còn gọi là trống quay dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ hoặc các sản phẩm có giá trị, trống quay có kích thước khe (lỗ) từ 0,5 ÷ 1,0 mm Khi tang trống quay, thường với vận tốc 0,1 đến 0,5 m/s, nước thải được lọc qua bề mặt trong hay ngoài, tùy thuộc vào sự bố trí đường dẫn nước thải vào

• Fc : tổng diện tích hữu ích (m2)

• Qmax : lưu lượng lớn nhất của nước thải (m3/s)

• u : vận tốc của nước thải chảy qua khe tấm chắn (thường lấy từ 0,8 ÷ 1,0 m/s) Chọn u = 0,8 m/s

0,0520,8

0,0417u

Q

Chọn máy loại GS6305 có: - Kích thước khe 1,0 mm

- Đường kính tang trống 630 mm

- Chiều dài thiết bị 1000 mm

3.4.2.Tính toán

•Chọn thời gian lưu nước t = 12h

•Thể tích bể điều hòa

V dh =Q hmax×t=150×12=1800m3

•Chọn bể hình tròn có đường kính D= 20 m

⇒ Chiều sâu hữu ích của bể

m m

D

V

42018004

Chiều cao an toàn hs = 0.5m

Chiều cao tổng cộng bể điều hòa Hdh = h + hs =6 m

• Lắp đặt 3 bơm (2 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng), công suất mỗi bơm

Qbơm = 75 m3/h, cột áp H = 10m, 3 công tắt phao nổi cho mỗi bơm

Công suất máy bơm :

η1000

36008501000

108191000

Công suất thực của máy bơm N’ = 1,7N = 1,7 x 3,2 =5,44 Hp

• Dạng xáo trộn

-Giả sử khuấy trộn bể điều hòa bằng hệ thống thổi khí Lượng khí nén cần thiết cho xáo trộn:

q khí =R×V dh =0,015×1800=27m3/ phút=27000lit/phút=0,45m3/sTrong đó: R – tốc độ khí nén, 15 lit/phút = 0,015 m3/phút

Vdh – Thể tích bể điều hòa, m3

-Chọn thiết bị khuếch tán không khí (diffusers), công suất r = 200 lit/phút.cái

-Vậy số ống khuếch tán khí là

cái r

• Ống dẫn khí nén

-Đường kính ống dẫn khí chính vào bể , chọn Dk = 230 mm

Vận tốc khí trong ống chính = D q m s

k

,

,11230

45044

-Đường kính ống nhánh dk = 200 mm

Vận tốc khí trong ống nhánh = d q m s

45044

• Máy thổi khí

-Aùp lực cần thiết của máy thổi khí

Hm = h1 + hd + HTrong đó:

 h1: Tổn thất trong hệ thống ống vận chuyển h1 = 0,5m

 hd : Tổn thất qua đĩa phun , hd = 0,5m

 H : Độ sâu ngập nước của miệng vòi phun H = 5,4m

Hm = 0,5 + 0,5 + 5,4 = 6,4mChọn Hm = 6,5m = 0.65atm -Aùp lực máy thổi khí tính theo Atmotphe:

1

2

p p

Trong đó:

 Pmáy : Công suất yêu cầu của máy nén khí , kW

 G: Trọng lượng của dòng không khí , kg/s

G = qkk×ρkhí = 0,45 × 1,2 = 0,54 kg/s

 R : hằng số khí , R = 8,314 KJ/K.mol 0K

 T1: Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào

T1= 273 + 25 = 298 0K

 P1: áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào P1= 1 atm

 P2: áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra

P2 =Pm + 1=0,0613+1=1,0613 atm

K

K 1− = 0,283 ( K = 1,395 đối với không khí )

 29,7 : hệ số chuyển đổi

 e: Hiệu suất của máy , chọn e= 0,7

3.5.Bể trộn và bể tạo bông:

Tốc độ quay,vòng/phút Công suất,kW

• Chọn motor tốc độ quay 175 vòng/phút, công suất Pm = 0,65 kW

• Năng lượng khuấy trộn được truyền vào nước

P = ηxPm = 0,75 x 560 = 420 W

Trong đó η : hiệu suất của motor, chọn η = 75 %

• Thể tích bể trộn

3 2

3

100010

890

G : gradient vận tốc, s-1

µ : độ nhớt động học, N.s/m2, µ = 0,89.10-3 N.s/m2 ở nhiệt độ 25 0C

• Thời gian lưu nước

)(

Chọn cánh khuấy tuabin 6 cánh, KT = 6,3

• Đường kính cánh khuấy

m n

K

Pg D

T

99760

17536

819420

P = Năng lượng khuấy, W

G = Gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2

n = Số vòng quay, vòng/s

ρ = Khối lượng riêng của nước thải Ở nhiệt độ 250C, ρ = 997,0 kg/m3

• Đường kính bể trộn

m

D

50

48405

m D

V

4

9680

74204

HL/D = 0,64 : 0,968 = 0,66 ∈ (0,5 – 1,1)

Chiều cao an toàn hs = 0,3 m

• Chiều cao tổng cộng bể trộn

H = HL + hs = 0,64 + 0,3 =0,94 m

3.5.2.2.Bể tạo bông

• Chọn thời gian lưu nước t = 45 phút

• Thể tích bể tạo bông

3

5626024

G2 = 30 s-1, G3 = 10 s-1, thể tích mỗi ngăn là Vi = 21 3

3

562

, vách ngăn có khe và đáy có cao độ như nhau

Chọn chiều cao hữu ích bể tạo bông là 3m, chiều cao an toàn hs = 0,3 m Vậy kích thước mỗi ngăn là l x b x h = 3,5m x 2m x 3,3m

Kích thước tổng cộng của bể L x B x H =6m x 3,5m x 3,3m

• Tính cánh guồng

Chọn guồng 4 cánh, mỗi cánh 2 bảng

Đường kính cánh guồng:

23

−

=H ,

d (cánh guồng cách đáy bể 0,3 m)

H: Chiều cao bể tạo bông

(khoảng cách giữa 2 bảng là 0.4 m)

• Tổng diện tích bảng Fc = 4 x 2 x (1,4 x 0,1) = 1,12 m2

• Diện tích mặt cắt bể Fu = l x h = 3,5 x 3 = 10,5 m

%,

%,

,

710100510

đạt tỉ lệ theo qui định <15%

• Năng lượng cánh guồng

2

3

p D i

v A C

CD : phụ thuộc vào tỉ số dài : rộng của bảng cánh khuấy

lb :bb = 1,4 : 0,1 = 14 Vậy chọn CD = 1,3

A: Diện tích mỗi bảng cánh

vp:Tốc độ tương đối của cánh so với nước

vp = ¾ v =0,75 x2πRn

v: Tốc độ chu vi cánh n: Tốc độ quay của trụcVậy

22

3 2 2

3 1 1 2

1

p D

p D

v A C

v A C P P

A1 =A2 =A (Diện tích mỗi bảng trên cánh bằng nhau)

)(

),

()

2

3 1 3 3 3

, (, , ) , 3 ( , 2 , 2)

3

702160

27502

99710413

P = 0,085n3

•Năng lượng khuấy trộn cho mỗi ngăn

Ngăn1

W G

V

1 1

23824

Ngăn2

W G

V

2 2

39151

Ngăn3

W G

V

3 3

8216

STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế

3.6.2.Tính toán

Chọn tải trọng bề mặt: LA = 35 m3/m2.ngày

•Diện tích bề mặt bể lắng

15735

L

Q A

•Đường kính ống trung tâm: d = 20%D = 1,66m

Chọn chiều sâu hữu ích của bể lắng h = 3,5 m

Chiều cao lớp bùn lắng hb = 0,7 m, chiều cao lớp trung hòa hth = 0,2 m, chiều cao an toàn hs = 0,3 m

•Chiều cao tổng cộng của bể lắng HTC = 3,5 + 0,7 + 0,3 + 0,2 =4,7 m

•Độ dốc đáy 4 ÷ 10 %, chọn độ dốc 10%

•Chiều cao ống trung tâm htt = 60% h =60%x 3,5 = 2,1 m ≈2m

•Thể tích phần lắng

V

242000

9576

×

=ππ

• Máng răng cưa:

- Đường kính máng răng cưa: D’m = 6,7 – 0,01 x 2 = 6,68 m

- Nối máng răng cưa với máng thu nước bằng đệm có bề dày 10 mm và bằng bu lông M10

- Chọn máng răng cưa: thép tấm không rỉ, có bề dày 3 mm

-Máng gồm nhiều răng cưa hình chữ V

 Chiều cao một răng cưa: 60 mm

 Dài đoạn vát đỉnh răng cưa: 40 mm

 Chiều cao cả thanh: 260 mm

 Khe dịch chỉnh: Cách nhau 450 mm

Bề bộng khe: 12 mmChiều cao: 150 mm

• Bể lắng I có bố trí hệ thống thanh gạt ván nổi và máng thu ván nổi

-Đường kính thanh chặn ván nổi

Dv = 70 – 80%D’m = 0,8 x 6,68 = 5,3 m-Bố trí 4 máng thu váng nổi mỗi máng dài

lm = 0,5Dv – 0,3 = 0,5x5,3 – 0,3 =2,4m-Hai thanh gạt váng nổi chiều dài lt = 0,5Dv = 2.65m

Vận tốc của thanh gạt ván nổi và thanh gạt bùn v = 0,03 vòng/phút

• Lượng bùn sinh ra

ngày kgSS ngày

m l

mg Q

• Lưu lượng bùn tươi cần phải xử lý là:

ngày m

ngày lit l

kg

ngày kg

)/,(,

8466

6837053

1050

kgss

M tươi(VSS) =360 / ×0,75=270 /

Hiệu quả xử lý BOD đạt 20% sau bể lắng I

• BOD5 sau lắng I = 800x 20%=640 mg/l

• SS sau lắng I = 300 x 0,4 =120 mg/l

• Máy bơm bùn tươi từ bể lắng I sang bể chứa bùn

-Công suất máy bơm bùn:

η1000

Q

N= tươi× × ×trong đó:

Qtươi: lưu lượng bùn tươi; Q =6,84 m3/ng.đ = 0,285 m3/h

h: cột áp của bơm; h = 12 m

η: hiệu suất máy bơm; chọn η = 0,85

Hp kW

36008501000

128191000285

Xử lý sinh học gồm các quá trình:

 Chuyển các hợp chất hữu cơ có gốc cacbon ở dạng keo và dạng hòa tan thành thể khí và thành các vỏ tế bào vi sinh vật

 Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo vô cơ trong nước thải

 Loại các bông cặn ra khỏi nước bằng quá trình lắng trọng lực

* Các điều kiện, yêu cầu và các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình xử lý:

- Điều kiện đầu tiên: cung cấp oxi đủ và liên tục cho bể sao cho lượng

DO ra khỏi bể lắng II không nhỏ hơn 2 mg/l

- Nồng độ cho phép các chất bẩn hữu cơ: nếu có nhiều chất bẩn trong nước thải sẽ phá hủy chế độ hoạt động sống bình thường của vi sinh vật trong nước thải, gây “quá tải” và nếu có nhiều chất độc hại sẽ gây “sốc” vi sinh vật Vì vậy, nếu nước thải có nhiều chất bẩn thì phải pha loãng trước khi xử lý

- Lượng các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho quá trình sinh hóa diễn

ra bình thường cần nằm trong giới hạn cho phép: N, P, K, Ca, S, P, Có thể chọn theo tỷ lệ sau:

BODtoàn phần : N : P = 100 : 5 : 1hay COD : N : P = 150 : 5 : 1-Nhiệt độ nước thải: t = 6 – 370C; topt = 25 – 370C

3.7.2.Tính toán

Nồng độ BOD đầu vào S0 = 640 mg/l

Thời gian lưu bùn SRT = 10 ngày

Hệ số sản lượng Y = 0,5 mgVSS/mgBOD5

Hàm lượng MLVSS X=3000mg/l

Hệ số phân hủy nội bào Kd = 0,05 ngày-1

Tỉ số =0,8

MLSS MLVSS

Hàm lượng bùn tuần hoàn Xr = 8000 mgSS/l

BOD5 đầu ra sau lắng II đạt 50mg/l

-Xác định BOD 5 hòa tan sau lắng II theo mối quan hệ sau:

ΣBOD5 = BOD5hòa tan + BOD5cặn lơ lửng

SS đầu ra sau lắng II chứa 30mg/l cặn sinh học (65% cặn dễ phân hủy )

o Hàm lượng cặn sinh học dễ phân hủy 0,65 x 30 = 19,5 mg/l

o BODL cặn sinh học dễ phân hủy sau lắng II

BODL = 19,5 mg/l x 1,42 mg O2 tiêu thụ/mg tế bào bị oxy hóa =27,69 mg/l

1731640

-Tính thể tích bể Aeroten

3

1005013000

173164050200010

SRT K X

S S Y Q SRT V

d

),

(

),(

,)

.(

)(

=

×+

Chiều sâu bể H = 4,3 m

Chọn tỉ số rộng :sâu, B : H = 1 :2

•Kích thước mỗi bể Aeroten L x B x H = 18,3m x 8,6m x 4,3 m

•Thời gian lưu nước

h Q

V

242000

-Tính lượng bùn dư thải ra mỗi ngày

• Hệ số sản lượng quan sát

mg mg SRT

K

Y Y

×+

=+

=

• Lượng bùn dư sinh ra mỗi ngày theo VSS

ngày kgVSS

BOD BOD

Q Y

P x obs

/,

),(

,

)(

640510

17316402000333

6

=

• Lượng bùn dư cần xử lý mỗi ngày

Lượng bùn dư cần xử lý = Tổng lượng bùn – Lượng SS trôi ra khỏi lắng II

Mdư(ss)=507 kg/ngày – 2000m3/ngày x 30 g/m3.10-3kg/g =447 kgSS/ngày

• Lượng bùn dư có khả năng phân hủy sinh học cần xử lý

Mdư (VSS)=447 x 0,8 = 357,6 kgVSS/ngàyGiả sử bùn hoạt tính có hàm lượng chất rắn 0,8%, khối lượng riêng 1,008 kg/lit