Thiết kế trạm xử lý nước thải cho khu công ngiệp có công suất 1200m3ngày đêm

CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Ngày nay, phát triển bền vững xu hướng phát triển chủ đạo nước giới Đó phát triển mạnh mẽ, liên tục kinh tế, đồng thời với việc lành mạnh hóa xã hội bảo vệ môi trường Ở nước ta, Đảng nhà nước sớm nhận rõ tầm quan trọng mối quan hệ gắn kết phát triển kinh tế bảo vệ môi trường, đặc biệt thời kì công nghiệp hóa đại hóa đất nước Để tạo điều kiện trình công nghiệp hóa đại hóa đất nước, khu công nghiệp thành lập Các khu công nghiệp hình thành với số loại hình quy mô khác nhau, theo mục tiêu hoạt động chức hoạt động, khu công nghiệp chia loại hình: Loại hình 1: khu công nghiệp xây dựng khuôn viên có số doanh nghiệp hoạt động Các doanh nghiệp thành lập nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển theo quy hoạch, đồng thời tạo hạ tầng kỹ thuật tập trung đồng hạ tầng xã hội thuận lợi phục vụ tốt việc phát triển khu công nghiệp có điều kiện xử lý chất thải với thiết bị tiên tiến Loại hình 2: Các khu công nghiệp thành lập nhằm đáp ứng nhu cầu di dời nhà máy , xí nghiệp nội thành đô thị xen kẽ với khu dân cư đông đúc yêu cầu bảo vệ môi trường thiết phải di chuyển Loại hình 3: Các khu công nghiệp qui mô nhỏ vừa mà hoạt động sản xuất gắn liền với nguồn nguyên liệu nông lâm, thủy sản hình thành số tỉnh đồng sông Cửu Long Loại hình 4: Các khu công nghiệp đại, xây dựng hoàn toàn Các khu công nghiệp loại có tốc độ hạ tầng tương đối nhanh chất lượng cao, có hệ thống xử lý chất thải tiên tiến, đông tạo điều kiện hấp dẫn đầu tư công ty nước có công nghệ cao, khả tài làm ăn lâu dài với Việt Nam, khả vận động tiếp xúc đầu tư thuận lợi, có mạng lưới kinh doanh rộng nhiều nước, có kinh nghiệm tiếp thị Do với phát triển xây dựng khu công nghiệp, việc xây dựng hệ thống xử lý chất thải, có hệ thống xử lý chất thải tiến hành nhằm giảm thiểu tới mức thấp tác hãi chất thải gây môi trường Tuy nhiên, làm chất thải giải vấn đề cách mà phương pháp hỗ trợ Bên cạnh việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải, nhà máy xí nghiệp khu công ngiệp cần áp dụng biện pháp giảm thiểu nước thải như: áp dụng công nghệ có có nước thải, loại trừ giảm phế thải công nghiệp vào nước thải sản xuất, áp dụng hệ thống tuần hoàn, tái sử dụng nước thải Vì để đảm bảo an toàn cho nguồn nước môi trường tính cấp thiết la cần phải xây dựng hệ thống xử lí nước thải cho khu công ngiệp, nhà máy xí nghiệp nằm khu công nghiệp 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN Thiết kế trạm xử lý nước thải cho khu công ngiệp có công suất 1200m 3/ngày.đêm Nước thải đầu đạt tiêu chuẩn QCVN24:2009 /BTNMT loại A 1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường, giải vấn đề ô nhiễm môi trường nước thải khu công nghiệp Góp phần nâng cao ý thức mô trường cho nhân viên ban quản lý khu công nghiệp Khi trạm xử lý hoàn thành vào hoạt động nơi để doanh nghiệp, sinh viên, học tập , tham quan CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP 2.1 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI 2.1.1 Các thông số vật lý Hàm lượng chất rắn lơ lửng Các chất rắn lơ lửng nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS – SS) có chất là: Các chất vô không tan dạng huyền phù Các chất hữu không tan Các vi sinh vật ( Vi khuẩn, tảo, vi nấm,…) Sự có mặt chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trình xử lý Mùi Hợp chất gây mùi đặt trưng H2S gọi mùi trứng thối Các hợp chất khác, chẳng hạn indol, skatol, cadaverin cercaptan tạo thành điều kiện yếm khí gây mùi khó chịu H2S Độ màu Màu nước thải chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhộm sản phẩm tạo từ trình phân hủy chất hữu Đơn vị đo độ màu thông dụng la mgPt/ L ( thang đo Pt_Co) Độ màu thông số thường mang tính chất cảm quan, sử dụng để đánh giá trạng thái chung nước thải 2.1.2 Các thông số hóa học Độ pH nước pH số đặc trưng cho nồng độ ion H+ co dung dịch , thường dùng để biểu thị tính axit tính kiềm nước độ pH nước có liên quan dạng tồn kim loại khí hòa tan nước pH có ảnh hưởng đến hiệu tất trình xử lí nước Độ pH có ảnh hưởng đến trình trao đổi chất diễn bên thể sinh vật nước Do có ý nghĩa khía cạnh sinh thái môi trường Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand – COD) Theo định nghĩa, nhu cầu oxy hóa học lượng oxy cần thiết để oxy hóa chất hữu nước phương pháp hóa học ( sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh ) Về chất, thông số dùng để xác định tổng hàm lượng chất hữu có nước bao gồm nguồn gốc sinh vật phi sinh vật Trong moi trường tự nhiên, điều kiện tiêu thuận lợi cần đến 20 ngày để trình oxy hóa chất hữu hoàn tất Tuy nhiên, tiến hành oxy hóa chất hữu chất oxy hóa mạnh ( mạnh hẳn oxy ) đồng thời lại thực phản ứng oxy hóa nhiệt độ cao trình oxy hóa hoàn tất thời gian rút ngắn nhiều Đây ưu điểm bật thông số nhằm giảm số liệu tương đối mức ô nhiễm hữu thời gian ngắn COD thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu nói chung với thông số BOD , giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh học nước từ lựa chọn phương pháp xử lí phù hợp Nhu cầu oxy sinh học ( BIOchemical Oxygen Demand – BOD) Về định nghĩa, thông số BOD nước lượng oxy cần thiết để vi khuẩn phân hủy chất hữu điều kiện chuẩn: 20oC, ủ mẫu ngày đêm, bóng tối, giàu oxy vi khuẩn hiếu khí Nói cách khác , BOD biểu thị lượng giảm oxy hòa tan sau ngày Thông số BOD lớn mẫu nước chứa niều chất hữu dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, chất hữu dễ bị phân hủy sinh học BOD thông số quan trọng: Là tiêu để xác định lượng chất hữu có khả phân hủy sinh học nước nước thải Là tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng dòng thải chảy vào thủy vực thiên nhiên Là thông số bắt buộc để tính toán mức độ tự làm nguồn phục vụ công tác quản lý môi trường Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen – DO) Tất sinh vật sống phụ thuộc vào oxy dạng hay dạng khác để trì trao đổi chất nhằm sinh lượng phục vụ cho trình phát triển sinh sản trình Oxy yếu tố quan trọng người sinh vật khác Oxy chất khí hoạt động hóa học mạnh, tham gia mạnh mẽ vào trình hóa sinh nước: Oxy hóa chất khử vô cơ: Fe2+, Mn2+, S2-, NH3… Oxy hóa chất hữu nước, kết trình nước nhiễm bẩn trở nên Quá trình gọi trình tự làm nước tự nhiên, thực nhờ vai trò quan trọng số vi sinh vật hiếu khí nước Oxy chất oxy hóa quan trọng giúp vi sinh vật nước tồn phát triển Các trình tiêu thụ oxy hòa tan Như đề cập, khả hòa tan oxy vao nước tương đối thấp, cần phải hiểu khả tự làm nguồn nước tự nhiên có giới hạn Cũng lí trên, hàm lượng oxy hòa tan thông số đặc trưng cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu nước mặt Nitơ hợp chất hữu chứa nitơ Nito nguyên tố quan trọng hình thành sống bề mặt trái đất Nito thành phần cấu tạo thành protein có tế bào chất acid amin nhân tế bào Xác sinh vật bã thải trình sinh sống chúng tàn tích hữu chứa protei liên tục thải vào môi trường với lượng lớn Các protein dần bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy, khoáng hóa trở thành hợp chất Nito vô NH4+, NO2-, NO3- cỏ thể cuối trả lại N2 cho không khí Như vậy, môi trường đất nước , tồn thành phần chứa Nito: từ protein có cấu trúc phức tạp đến acid amin đơn giản, Nito vô sản phẩm trình khoáng hóa chất kể trên: Các hợp chất hữu thô phân hủy thường tồn dạng lơ lửng nước, nồng độ đáng kể loại nước thải nước tự nhiên giàu protein Các hợp chất chứa Nito dạng hòa tan bao gồm Nito hữu Nito vô ( NH4+, NO2-, NO3-) Thuật ngữ Nito tổng tổng Nito tồn dạng Nito chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết phát triển sinh vật Photpho hợp chất chứa photpho Nguồn gốc hợp chất chứa photpho có liên quan đến chuyển hóa chất thải người động vật sau lượng phân khổng lồ phân lân sử dụng nông nghiệp chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phosphate sử dụng sinh hoạt số ngành công nghiệp trôi theo dòng nước Trong loại nước thải, Phospho diện chủ yếu dạng Phosphate Các hợp chất phosphate chia thành phosphate vô phosphate hữu Phospho chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết phát triển sinh vật Việc xác định P tổng thông số đóng vai trò quan trọng để đảm bảo trình phát triển bình thường vi sinh vật hệ thống xử lý chất thải ab82ng phương pháp sinh học ( tỉ lệ BOD : N : P = 100:5:1) Phospho hợp chất chứa phospho có liên quan chặt chẽ đến tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, có mặt nhiều chất kích thích phát triển mạnh tảo vi khuẩn lam Chất hoạt động bề mặt Các chất hoạt động bề mặt chất hữu gồm phần: kị nước ưa nước tạo nên phân tán dầu nước Nguồn tạo chất hoạt động bề mặt việc sử dụng chất tẩy rửa sinh hoạt số ngành công nghiệp 2.1.3 Các thông số vi sinh vật học Nhiều sinh vật gây bệnh có mặt nước thải truyền bệnh gây bệnh cho người Chúng vốn không bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ để sống kí sinh, phát triển sinh sản Một số sinh vật gây bệnh sống thời gian dài nước nguy truyền bệnh tiềm tan2ng, bao gồm vi khuẩn, vi rút, giun sán Vi khuẩn: Các loại vi khuẩn gây bệnh có nước thường gây bệnh đường ruột, dịch tả (cholera) vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn ( typhoid) vi khuẩn Salmonella typhosa… Vi rút: Vi rút có nước thải gây bệnh liên quan đến rối loạn hệ thần kinh trung ương, viêm tủy xám, viêm gan,…Thông thường khử trùng trình khác giai đoạn xử lý diệt vi rút Giun sán Giun sán loại sinh vật kí sinh có vòng đời gắn liền với hai hay nhiều động vật chủ, người số vật chủ Chất thải người động vật nguồn đưa giun sán vào nước Tuy nhiên, phương pháp xử lý nước tiêu diệt giun sán hiệu Nguồn gốc vi trùng gây bệnh nước nhiễm bẩn rác, phân người động vật Trong người động vật thường có vi khuẩn E.Coli sinh sống phát triển Đây loại vi khuẩn vô hại thường tiết qua phân môi trường Sự có mặt E.Coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn phân rác khả lớn tồn loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng hay nhiều phụ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn KHả tồn vi khuẩn E.Coli cao vi khuẩn gây bệnh khác Do sau xử lý nước không phát thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ loại vi trùng khác bị tiêu diệt hết Mặt khác, việc xác định mức độ ô nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh nước qua việc xác định số lượng E.Coli đơn giàn nhanh chóng Do vi khuẩn chọn làm vi khuẩn đặc trưng việc xác định mức độ ô nhiễm nguồn nước 2.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP Các phương pháp xử lý nước thải Nước thải nói chung có chứa nhiều chất ô nhiễm khác nhau, đòi hỏi phải xử lý phương pháp thích hợp khác Một cách tổng quát, phương pháp xử lý nước thải chia thành loại sau: - Phương pháp xử lý học Phương pháp xử lý hóa học hóa lý - Phương pháp xử lý sinh học 2.2.1 Phương pháp xử lý học Song chắn rác: Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý trước qua song chắn rác Tại thành phần có kích thước lớn (rác) giẻ, rác, vỏ đồ hộp, cây, bao nilon,…được giữ lại Nhờ tránh làm tắc bơm, đường ống kênh dẫn Đây bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn điều kiện làm việc thuận lợi cho hệ thống xử lý nước thải Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác phân thành loại thô, trung bình mịn Song chắn rác thô có khoảng cách từ 60 -100mm song chắn rác mịn có khoảng cách từ 10 -25mm Tùy theo hình dạng phân thành song chắn rác lưới chắn rác Song chắn rác đặt cố định di động Song chắn rác làm kim loại đặt cửa vào kênh dẫn, nghiêng góc 60 o làm thủ công nghiêng góc 75-85o làm máy Tiết diện song chắn rác tròn, vuông hỗn hợp Song chăn rác tiết diện tròn có lục trở nhỏ nhanh bị tắc vật giữ lại Do thông dụng có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau cạnh tròn phía trước hướng đối diện với dòng chảy Vận tốc nước qua song chăn rác giới hạn khoảng từ 0.6- 1m/s Vận tốc cực đại dao động khoảng 0.75 – 1m/s nhằm trách lực đẩy qua khe Vận tốc cực tiểu 0.4m/s nhằm trách phân hủy chất thải rắn Do song chắn rác đặt máng dẫn nước nên dễ xảy tượng nén dòng tạo dòng xoáy nên ngăn để song chắn rác, thành máng mở rộng góc 20o Nhà đặt song chắn rác phải thông gió thường xuyên Trong nhà phải có bố trí thiết bị nâng , cào, vớt rác máy nghiền rác Bể lắng Các loại bể lắng thường dùng để xử lý sơ nước thải trước xử lí sinh học công trình xử lý độc lập yêu cầu tách loại cặn lắng khỏi nước thải trước xả thải nguồn nước mặt Dùng để xử lý loại hạt lơ lửng Nguyên lý làm việc dựa trọng lực Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn bể lắng nồng độ lơ lửng tính chất vật lý chúng, kích thước hạt, động học trình nén cặn, độ ẩm cặn sau lắng trọng lượng riêng cặn khô Các yếu tố ảnh hương đến trình lắng: Lưu lượng nước thải, thời gian lắng, tải trọng thủy lực, keo tu chất rắn, vận tốc, dòng chảy bể, nén bùn đặc, nhiệt độ nước thải kích thước bể lắng Bể vớt dầu mỡ Công trình thường ứng dụng xử lý nước thải công nghiệp, nhằm loại bỏ tạp chất có khối lượng riêng nhỏ nước, chúng gây ảnh hưởng xấu tới công trình thoát nước ( mạng lưới công trình xử lý ) Vì ta phải thu hồi chất trước vào công trình phía sau Các chất bịt kín lỗ hỏng hạt vật liệu lọc bể sinh học chúng cung phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính bể Aerotank, gây khó khăn trình lên men cặn Lọc học Bể lọc có tác dụng tách chất trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ cách cho nước thải qua lớp vật liệu lọc, công trình sử dụng chủ yếu cho số loại nước thải công nghiệp Phương pháp xử lý nước thải học loại bỏ khỏi nước thải 60% tạp chất không hòa tan 20% BOD Hiệu xử lý đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng 30-35% theo BOD cá biện pháp làm thoáng sơ đông tụ sinh học Nếu điều kiện vệ sinh cho phép, sau xử lý học nước thải khử trùng xả vào nguồn, thường xử lý học giai đoạn xử lý sơ trước cho qua xử lý sinh học Các loại thiết bị lọc: Lọc chậm, lọc nhanh, lọc kín, lọc hở Ngoài có lọc ép khung bản, lọc quay chân không, máy vi lọc đại Bể điều hòa Do lưu lượng dòng thải biến động không theo thời gian Việc biến động nhiều nguyên nhân kế hoạch gia tăng sản xuất, qui trình công nghệ sản xuất, thay đổi nguyên liệu đầu vào Ngoài lưu lượng phụ thuộc nhiều vào thiết kế hệ thống thu gom nước yếu tố thời tiết lượng mưa Bể điều hòa xây dựng với mục tiêu: Khắc phục vấn đề vận hành dao động lưu lượng Nâng cao hiệu suất trình phía sau Giảm kích thước chi phí xử lý phía sau 2.2.2 PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ Bản chất trình xử lý hóa lý áp dụng trình vật lý hóa học để đưa vào nước thải chất phản ứng để gây tác động với tạp chất bẩn, biến đổi hóa học, tạo thành chất khác dạng cặn chất hòa tan không độc hại ô nhiễm môi trường Các phương pháp hóa lý áp dụng để xử lý nước thải đông tụ, keo tụ, hấp phụ, trao đổi ion, trích li, chưng cất, cô đặc, lọc ngược siêu lọc, kết tinh, nhả hấp…Các phương pháp ứng dụng để loại khỏi nước thải hạt lơ lửng phân tán( rắn lỏng), khí tan, chất vô cơ, hữu hòa tan Phương pháp đông tụ keo tụ Quá trình lắng tách hạt rắn huyền phù tách chất nhiễm bẩn dạng keo hòa tan chúng hạt rắn có kích thước nhỏ Để tách hạt rắn cách hiệu phương pháp lắng, cần tăng kích thước chúng nhờ tác động tương hỗ hạt phân tán liên kết tập hợp hạt, nhằm làm tang vận tốc lắng chúng Việc khử hạt keo rắn lắng trọng lực đòi hỏi trước hết cần trung hòa điện tích chúng, thứ đến liên kết chúng với Quá trình trung hòa điện tích thường gọi trình đông tụ, trình tạo thành lớn từ hạt nhỏ trình keo tụ Tuyển Tuyển ứng dụng để loại khỏi nước tạp chất phân tán không tan khó lắng Trong nhiều trường hợp tuyển sử dụng để tách chất hòa tan chất hoạt động bề mặt Về nguyên tắc, tuyển dùng để khử chất lơ lửng làm đặc bùn sinh học Ưu điểm phương pháp hoạt động liên tục, phạm vi ứng dụng rộng rãi, chi phí đầu tư vận hành không lớn, thiết bị đơn giản, vận tốc lớn vận tốc lắng, thu cặn với độ ẩm nhỏ, hiệu xử lí cao (95% -98%), thu Tính chiều cao toàn phần bể lọc áp lực: H = Hđ + Hv + Hn + Hph (m) Trong đó: Hđ : chiều cao sỏi đỡ (m), chọn Hđ = 200 mm ( Hđ = 150÷200 mm theo TCXD 33:2006) Hv : chiều cao lớp vật liệu lọc Lớp cát thạch anh cao 400÷500 mm →chọn = 500 mm Lớp than antraxit cao 400÷500 mm →chọn = 500 mm →Hv = 500 + 500 = 1000 mm = m Hn : chiều cao lớp nước vật liệu lọc, chọn H n = 1,5 m (Hn = 1,5÷2m theo tài liệu “ Xử lý nước cấp” Nguyễn Thị Lan Phương) Hph : chiều cao phụ kể đến việc dâng nước bể rửa, chọn H ph = 0,3 m (Hph ≥ 0,3m theo mục 6.106 TCXD 33:2006) →H = 0,2 + + 1,5 + 0,3 = m Tính toán hệ thống dẫn nước thu nước: Nước sau qua hệ bể lắng ngang vào bồn lọc áp lực thông qua phễu phân phối Sau nước lọc qua lớp vật liệu lọc thu lại vào chụp thu nước sàn thu đáy bồn lọc Ống dẫn nước vào bồn: Chọn vận tốc nước chảy ống dẫn V n = m/s ( Vn =1 ÷2 m/s theo điều 6.111 TCXD 33:2006) Ta có lưu lượng nước qua bồn lọc q = 13,89×10-3 m3/s Đường kính ống dẫn nước vào bồn Chọn đường kính ống dẫn nước vào bồn lọc D = 110 mm Vận tốc thực nước chảy ống dẫn là: Phễu phân phối thu nước rửa có: - Đường kính đáy nhỏ đường kính ống dẫn nước vào bồn lọc : 110 mm Chiều cao phễu = 150 mm Đường kính đáy lớn = 300 mm Ống thu nước sau lọc: Chọn vận tốc nước chảy ống thu nước sau lọc vận tốc nước chảy vào bồn lọc Vt = 1,8 m/s Ta có lưu lượng nước qua bể lọc q = 11,57.10-3m3/s Đường kính ống thu nước: Chọn đường kính ống thu nước D = 90 mm Tính toán hệ thống phân phối nước rửa lọc: Rửa lọc gió nước phối hợp Sục gió từ lên với cường độ 15÷20 l/m 2s 1÷2 phút Sau rửa tiếp nước + gió thời gian 4÷5 phút với cường độ gió 15÷20 l/m2s nước 2,5÷3 l/m2s cho cát không bị trôi vào máng thu nước rửa Cuối ngừng rửa gió tiếp tục rửa nước túy với cường độ 5÷8 l/m 2s khoảng thời gian 4÷5 phút (theo điều 6.123 TCXD 33- 2006)     Chọn rửa gió phút với cường độ 20 l/m2s Rửa nước + gió phút với cường độ gió 20 l/m2s nước l/m2s Rửa nước túy phút với cường độ l/m2s Phân phối nước rửa lọc chụp lọc, bên đầu chụp lọc có lớp sỏi đỡ có đường kính 2÷4 mm, dày 20 cm để ngăn ngừa cát chui vào khe (theo TC 15÷20 cm) Tính toán sàn chụp lọc Hệ thống phân phối nước - Sử dụng phễu phân phối nước thu nước rửa lọc - Vật liệu : thép không gỉ - Hình dạng : hình nón cụt - Đường kính đáy nhỏ đường kính ống dẫn nước vào lọc = 90mm - Đường kính đáy lớn : 219mm - Chiều cao phễu : 150mm Hệ thống sàn chụp lọc: - Thu nước lọc chụp lọc - Chụp lọc: Số lượng chụp lọc ≥ 35 – 50 cho 1m diện tích công tác Theo điều 6.112/57, TCXD33 : 2006, chọn số lượng chụp lọc 1m2 bể 40 1.5 Số chụp lọc bồn: N = 40.F Với: - D : đường kính bồn lọc D = 1,8 m - F: diện tích bề mặt bồn lọc (m2) N = 40×4,9 = 196 (cái) Chọn N = 196 thời gian nước sau trình lọc có chất lượng không đạt Cường độ rửa ngược: - Chọn cường độ rửa ngược vrửa ngược = (l/s.m2) - Lưu lượng rửa lọc sử dụng cho bồn lọc: Qrửa lọc = Vrửa lọc F (m3/giờ) Trong đó: vrửa lọc : cường độ rửa lọc vrửa lọc = l/s.m2 = 28,8 m/giờ F : diện tích bề mặt bồn lọc F = 4,9 m2  Qr = 28,8×4,9= 141,12 (m3/giờ)  Lưu lượng nước rửa lọc qua chụp lọc: (m3/s) Trong đó: - Qr : lưu lượng nước rửa lọc Qr = 141,12 m3/giờ - N: số lượng chụp lọc N = 196  Tính toán tổng lượng khí cần cung cấp để rửa lọc cho bồn lọc: Ta có cường độ gió Wk = 20 l/m2s Tổng thời gian rửa gió cho bồn lọc phút Trong 1s , m2 diện tích bồn lọc cần cung cấp 20 lít khí Như vậy, 2,778 m2 diện tích bồn lọc, với khoảng thời gian cần cấp khí phút thể tích khí cần thiết là: Vk = 2,778(m2).300(s).20(l/m2.s) = 16668 (lit) = 16,668 m3  Tính toán tổng lượng nước cần cung cấp để rửa lọc cho bồn lọc: Tương tự tính toán cho lượng nước: Vn = 240(s)×3(l/m2.s)+300(s)×8(l/m2.s)×2,778(m2) = 8667 (lít) = 8,667 (m3) Ống dẫn nước rửa lọc: Chọn vận tốc nước chảy ống dẫn thoát nước rửa lọc là: v = 1,8 m/s (v = 1,5÷2 m/s theo mục 6.120 TCXD 33:2006) Đường kính ống dẫn nước rửa lọc thoát nước rửa lọc là:  Tổn thất áp lực rửa bồn lọc :Theo tài liệu “xử lý nước cấp” TS Nguyễn Ngọc Dung Tổn thất áp lực hệ thống phân phối có chụp lọc tính theo công thức: h= Trong đó: V2 2gµ V: tốc độ chuyển động nước hỗn hợp nước gió qua khe hở chụp lọc (V không nhỏ 1,5 m/s) Chọn V = m/s μ : hệ số lưu chụp lọc = 0,62 Đối với chụp lọc có xẻ khe : μ= 0,5 Đối với chụp lọc có lỗ : μ= 0,62  Tổn thất áp lực qua lớp sỏi đỡ: hđ = 0,22 Ls.W (m) Trong đó: Ls: chiều dày lớp sỏi đỡ = 0,2 (m) W: cường độ rửa lọc W= 15 l/m2s theo bảng sau (trích từ bảng 6.13 TCXD) Loại vật liệu lọc bể lọc Bể lọc nhanh lớp vật liệu lọc: deff = 0,6-0,65 deff = 0,75-0,8 deff = 0,9-1,1 Bể lọc nhanh lớp vật liệu lọc Độ nở tương đối Cường độ rửa bể Thời gian rửa bể vật liệu lọc (%) lọc (l/m2s) lọc (phút) 45 30 25 50 12-14 14-16 16-18 14-16 hđ = 0,22.Ls.W = 0,22.0,2.15 = 0,66 (m)  Tổn thất áp lực lớp vật liệu lọc: hvl = (a + bW)Le (m) Trong đó: a,b: hệ số phụ thuộc vào kích thước hạt Cát thạch anh: d= 0,5÷1 ; a= 0,76 ; b= 0,017 6-5 7-6 Than antraxit: d=1÷2 ; a= 0,85 ; b= 0,004 L: chiều dày lớp vật liệu lọc e: độ giãn nở vật liệu e = 0,5 W: cường độ rửa lọc W = 15 l/m2s Tổn thất áp lực lớp cát thạch anh: hvl1 = (0,76+ 0,017.15).0,5.0,5 = 0,254 (m) Tổn thất áp lực lớp than antraxit: hvl2 = (0,85 + 0,004.15).0,5.0,5 = 0,2275 (m)  Tổn thất áp lực rửa bể lọc: H= h + hđ + hvl1 + hvl2 = 0,53+0,66+0,254+0,2275 = 1,6715 (m) Tính toán chu kì lọc: Bể lọc với hai lớp vật liệu lọc với thông số chọn sau: Chiều cao lớp cát thạch anh h = 400 mm, đường kính hiệu d td = 0,7 mm, hệ số đồng K = Chiều cao lớp than antraxit h2 = 500 mm, đường kính hiệu dtd = 1,1 mm, hệ số đồng K = Tốc độ lọc chế độ bình thường V = 15 m/h Cặn chứa 1/5 thể tích lỗ rổng Độ rỗng e = 50% Cặn sắt độ ngậm nước 94%, 6% cặn.(theo tài liệu “Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp”của TS Trịnh Xuân Lai) Bảng 4.6 – Thể tích cặn chiếm chỗ lỗ rỗng hạt vật liệu lọc Vận tốc lọc (m/h) Thể tích cặn chiếm chỗ lỗ rỗng AL, diện tích bề mặt theo tải trọng bùn diện tích tính toán Diện tích bề mặt ống trung tâm: = 0,0625 x As = 0,0625 x 75,005 = 4,7 m2 Đường kính bể lắng: D = = 10,07 m Chọn D = 11m Đường kính ống trung tâm: dtt = 0,25D = 0,25×11 = 2,75(m) Chọn dtt = 2,8 m Chọn: Chiều sâu hữu ích bể lắng H = 3,5m Chiều cao lớp bùn lắng hb =1,3m Chiều cao an toàn hbv = 0,5m Vậy chiều cao tổng cộng bể lắng đợt 2: Htc = H + hb + hbv = 3,5 + 1,3 + 0,5 = 5,3m Chiều cao ống trung tâm: h = 0,6H = 0,6×3,5 = 2,1(m) Vậy kích thước bể lắng 2: DxH = 11m x 5,3m Kiểm tra lại thời gian lưu nước bể lắng 2: Thể tích phần lắng: VL = x (112 – 2,82) x3,5 = 311,06 m3 Thời gian lắng: t = = 3,78 (h) Thể tích phần chứa bùn: Vb = As ×hb = 75,005×1,3 =97,51(m3 ) Thời gian lưu trữ bùn bể: tb = 0,107 ngày = 2,56(h) Tính toán máng tràn: Máng thu nước đặt vòng tròn có đường kính 0,8 đường kính bể Trên máng thu nước lắp thêm máng cưa dùng để thu nước Đường kính máng thu nước: Dmáng = 0,8Dbe = 0,8 × 11 = 8,8 (m) Chọn D = 8,8 m Chiều dài máng tràn thu nước : L = ×Dmáng = ×8,8 = 27,65 (m) Tải trọng thu nước mét chiều dài máng: aL = Tải trọng bùn:  Tính toán đường ống dẫn bùn sang bể chứa: Lưu lượng hàng ngày khỏi bể lắng 2: Q = Qb +Qth = 7,63+900 = 907,63(m3 / ngày) = 0,011( m3 / s) Chọn vận tốc bùn: v = 2m/s Đường kính ống dẫn bùn: D = = 0,084 (m) Chọn 90  Bể chứa bùn: Bể chứa bùn dùng để chứa bùn thải từ bể lắng Bể chứa bùn chia làm ngăn: ngăn chứa bùn tuần hoàn ngăn chứa bùn dư Xác định kích thước ngăn thứ nhất: Tổng thể tích bùn chuyển qua ngăn thứ ngày: Qbùn = Qb + Qth = 7,63 + 900 = 907,63 (m3/ngđ) Chọn thời gian lưu bùn ngăn thứ t1 = 20 phút, thể tích ngăn thứ là: Vt = Qth × t1 = = 12,5 m3 Kích thước ngăn thứ nhất: Dài x rộng x cao = 3m x 2,5m x 2m Xác định kích thước ngăn thứ hai: Chọn thời gian lưu bùn ngăn thứ hai t2 = 12 giờ, thể tích ngăn thứ hai là: V2 = Qw × t2 = 7,63/ 24 ×12 = 3,815(m3) Kích thước ngăn thứ hai: Dài x rộng x cao = 2,5m x 1,75m x 1m  Tính toán máy bơm: Tại bể chứa bùn có đặt bơm để bơm bùn tuần hoàn bể Aerotank bể nén bùn Công suất máy bơm bùn tuần hoàn: N = (kW) Trong đó: Qr:lưu lượng nước thải tuần hoàn ngày, m3/ngày H: cột áp bơm, mH2O : khối lượng riêng chất lỏng; nước = 1000kg/m3, bùn = 1006 kg/m3 g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 : hiệu suất bơm, = 0,73÷0,93 Chọn = 0,8 Cột áp toàn phần máy bơm bùn tuần hoàn bể Aerotank: H= 8m Công suất thực tế bơm: Ntt =1,5×N =1,5×1,03 =1,545(kW)  Tính toán đường ống dẫn bùn tuần hoàn: - Lưu lượng bùn tuần hoàn Qr = 900 m3/ng = 0,0104 m/s - Chọn vận tốc bùn ống v= m/s - Đường kính ống dẫn bùn: 0,08(m) Chọn Công suất máy bơm bùn dư đến bể nén bùn: - Lưu lượng bơm Qb = 7,63 m3/ngày = 0,32 m3/h - Công suất bơm: N = = 0,01 (kW) : hiệu suất chung bơm từ 0,72-0,93 , chọn = 0,8  Tính toán đường dẫn bùn dư: - Lưu lượng bùn dư Qb =7,63m3/ng = 0,0001 m3/s - Chọn vận tốc bùn ống v= 0,5 m/s D = = 0,016 m = 16mm Chọn Công suất thực tế bơm: Ntt = 1,5N = 1,5 × 0,01 =0,015 (kW)  Bể nén bùn trọng lực: Các thông số tính toán thiết kế bể nén bùn đứng: Lượng bùn dư: Qbd= 7,63m3/ngày Vận tốc lắng: VL= 0,1mm/s Vận tốc bùn ống trung tâm: Vtt= 20mm/s Thời gian lắng bùn: T = 8h Diện tích hữu ích bể lắng bùn: A1 = 0,88 (m2) Diện tích ống trung tâm bể nén bùn: A2 = 4,42 10-3 (m2) Diện tích tổng cộng bể: A =A1 + A2 = 0,88 + 4,42.10-3 = 0,88442 (m2) Đường kính bể nén bùn: D = = = 1,06 (m) Chọn D = 1,8m Đường kính ống trung tâm: D = = = 0,075 (m) Chọn d = 0,2m Đường kính phần loe ống trung tâm: d1 =1,35d =1,35×0,2 = 0,27(m) Đường kính chắn: dc =1,3d1 =1,3×0,27 = 0,35(m) Chiều cao phần lắng bể nén bùn: hL = VL ×tL = 0,0001×8×3600 = 2,88(m) Chọn hL = 2,9m Chiều cao phần lắng với góc nghiêng 450, đường kính D = 1,8m đường kính đáy bể 0,3m h2 = ×tg450 = 0,75(m) Chiều cao phần bùn hoạt tính nén bùn: hb = h2 – h0 – hth = 0,75 – 0,3 – 0,3 = 0,15(m) Trong đó: h0: khoảng cách từ đáy ống loe đến tâm chắn h0 = 0,3m hth: chiều cao lớp trung hòa hth= 0,3m Chiều cao tổng cộng bể nén bùn: Htc = hL + h2 + h3 = 2,9 + 0,75 + 0,4 = 4,05(m) Trong đó: h3: chiều cao bảo vệ h3 = 0,4m Nước tách từ bể nén bùn dẫn lại aerotank để tiếp tục xử lý Lượng bùn thu sau qua bể nén: q = Qbd × =1,526 m3/ngày TÍNH TOÁN BỂ KHỬ TRÙNG: Các thông số thiết kế cần cho bể tiếp xúc Thông số Tốc độ chảy, m/phút Thời gian tiếp xúc, phút Tỉ số dài/rộng, L/W Số bể tiếp xúc (1 hoạt động, dự phòng) Giá trị 2÷ 4,5 15÷30 10:1 Chọn thời gian tiếp xúc 40 phút Thể tích tiếp xúc: Chọn vận tốc bể tiếp xúc v = 2,5m/phút Tiết diện ngang bể tiếp xúc: 4.10 MÁY ÉP BÙN BĂNG TẢI Nhiệm vụ: Cặn sau qua bể nén bùn có nồng độ từ ÷ 8% cần đưa qua thiết bị làm khô cặn để giảm độ ẩm xuống 70 ÷ 80% tức tăng nồng độ cặn khô từ 20 ÷ 30% với mục đích: Giảm khối lượng vận chuyển bãi thải Cặn khô dễ đưa chôn lấp hay cải tạo đất có hiệu cao cặn ướt Giảm thể tích nước ngấm vào nước ngầm bãi chôn lấp … Tính toán ... lí nước thải cho khu công ngiệp, nhà máy xí nghiệp nằm khu công nghiệp 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN Thiết kế trạm xử lý nước thải cho khu công ngiệp có công suất 1200m 3/ngày.đêm Nước thải đầu đạt... hành phải có trình độ cao, vận hành phức tạp, chi phí xây dựng tốn 3.3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO KHU CÔNG NGHIỆP Đề xuất công nghệ xử lý nước thải dựa vào: Công suất trạm xử lý Đầu Chất... thống thoát nước riêng biệt để nước thải thu gom dẫn vào tram xử lý nước thải tập trung cụm công ngiệp 3.2 MỘT SỐ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐANG ÁP DỤNG TẠI CÁC KHU CÔNG NGHIỆP 3.2.1 Khu công nghiệp