Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Độc lập Tự do Hạnh phúc ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Lớp: DLV5M Họ và tên giảng viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 1 Đề xuất sơ đồ công nghệ và tính toán các công trình chính trong một hệ thống xử lý nước thải theo các số liệu dưới đây: Nguồn tiếp nhận nước thải loại: A Công suất thải nước: 5.000 m3ngày đêm Chỉ tiêu chất lượng nước thải: Chỉ tiêu Đơn vị đo Giá trị Nhiệt độ 0C 25 pH 11 BOD5 mgl 350 COD mgl 500 TS mgl 150 SS mgl 50 NNH4 mgl 5 2 Thể hiện các nội dung nói trên vào: Thuyết minh Bản vẽ sơ đồ công nghệ Bản vẽ tổng mặt bằng khu xử lý Sinh viên thực hiện Giảng viên hướng dẫn A. LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ Chỉ tiêu Đơn vị đo Giá trị QCVN 14:2008BTNMT (Cột A) So Sánh Nhiệt độ 0C 25 pH 11 5 9 Cần xử lý BOD5 mgl 350 30 Cần xử lý COD mgl 500 TS mgl 150 SS mgl 50 50 Đạt yêu cầu NNH4 mgl 5 5 Đạt yêu cầu Theo đề bài ta có: BOD5COD = 0.7> 0.5 →Phù hợp xử lý sinh học CODBOD5 = 1.43 < 3 → Phù hợp xử lý sinh học hiếu khí SS = 50 0.5 →Phù hợp xử lý sinh học - COD/BOD5 = 1.43 < → Phù hợp xử lý sinh học hiếu khí - SS = 50 giảm diện tích xây dựng - Bể Aerotank + Cần phải tuần hoàn lượng bùn hoạt tính từ bể lắng đợt lên bể aerotank + u cầu kĩ thuật cao, có chun mơn - Bể Biofil nhỏ giọt + Hiệu suất làm nhỏ bể lọc có lớp vật liệu lọc ngập nước với tải lượng khối + Dễ bị tắc nghẽn + Rất nhạy cảm với nhiệt độ (ảnh hưởng trực tiếp tới trình sinh Nhược + Chất lượng nước thải sau xử lý có trưởng phát triển hệ vi sinh điểm thể bị ảnh hưởng không vận hành vật bể) + Không khống chế q trình u cầu thơng khí, dễ sinh mùi + Bùn sau xử lý cần phải thu gom + Bùn dư không ổn định + Giá thành xây dựng cao (Khối xử lý định kì lượng vật liệu lọc tương đối nặng) => Chọn phương án phương án xử lý B TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH TRONG TRẠM XỬ LÝ - Lưu lượng trung bình ngày: Q = 5000m3/ngđ QhTB = Qngđ - Lưu lượng trung bình giờ: QsTB = - Lưu lượng trung bình giây: - Hệ số cao điểm : K hmax = 1,69 24 = 5000 = 208,3m / h 24 Qhtb 208,3 = = 0,058m / s = 58l / s 3600 3600 (theo bảng mục 4.1.2 TCVN 7957 : 2008) Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” - Hệ số nhỏ : K hmin = 0,59 (theo bảng mục 4.1.2 TCVN 7957 : 2008) Qhmax = K hmax * QhTB = 208,3 *1,69 = 353( m / h) - Lưu lượng lớn nhất: Qsmax = - Lưu lượng giây lớn nhất: Qhmax 353 = = 0,098(m / s ) = 98(l / s ) 3600 3600 Qhmin = K hmin * QhTB = 208,3 * 0,59 = 123(m / h) - Lưu lượng nhỏ nhất: Qsmin = - Lưu lượng giây nhỏ nhất: Qhmin 123 = = 0,034(m / s ) = 34(l / s ) 3600 3600 I NGĂN TIẾP NHẬN Dựa vào lưu lượng nước thải lớn Q hmax = 353 (m3/h) ta chọn bơm hoạt động bom dự phòng với độ tin cậy loại II trạm bơm (Theo bảng 18/28 TCVN 7957:2008) Chọn ngăn tiếp nhận với thông số sau (Theo bảng 3.4 trang 110 giáo trình xử lý nước thải thị cơng nghiệp GS.TS lâm Minh Triết) Q (m3/h) 250 Đường kính 300 A 1500 Kích thước ngăn tiếp nhận B H H1 h h1 1000 1300 1000 400 500 II SONG CHẮN RÁC Theo tính tốn ta có: Qtb = 5000 (m3/ngđ) = 58 (l/s) → Qmax = 98 (l/s) = 0,1 (m3/s) → Qmin = 34 (l/s) = 0,034 (m3/s) Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh b 354 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” a) Số khe hở song chắn rác: Trong đó: - q: Lưu lượng giây lớn nước thải, q = 0,098 (m3/s) - v: vận tốc nước chảy ứng với lưu lượng lớn qua khe hở song chắn rác, chọn v = 1,2 m/s (Theo mục 7.2.10 – TCVN 7957:2008) - h: Độ sâu lớp nước phía trước song chắn rác, Chọn h = hmax = 0.8 (m) - k =1,05 tính đến mức độ cản trở dòng chảy, cào rác giới - b: Chiều rộng khe hở đan, b = 0,016 (m) (Theo bảng 20 TCVN 7957:2008) = 6,3 (Chọn khe) b) Chiều rộng tổng cộng song chắn rác: Bs = S(n – 1) + bxn (m) Bs = 0,008x(7-1) + 0,016x7 = 0,16 (m) Trong đó: S – chiều dày (8 – 10 mm), chọn S = 0,008 m c) Chiều dài ngăn mở rộng trước song chắn rác: (m) Trong đó: - Bm: Chiều rộng mương dẫn, Chọn Bm = 0,1 m - Bs: Chiều rộng song chắn, Bs = 0,16 m Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” - α: Góc mở rộng mương, Chọn α = 200 (α = 15-200) = 0,08 (m) d) Chiều dài ngăn mở rộng sau song chắn: L2 = 0,5xL1 = 0,5x0,08 = 0,04 m e) Tổn thất thủy lực qua song chắn: hs = p Trong đó: - Vận tốc nước chảy qua song chắn rác ứng với lưu lượng lớn nhất, V max = 0,8 (m/s) = = 0,8 (m/s) Trong đó: - p: Hệ số tính đến việc tăng tổn thất áp lực rác bám, p = - : Hệ số tổn thất áp lực cục song chắn rác phụ thuộc vào tiết diện đan + = β(d/b)4/3.sinα → = 1,83()4/3 = 0,6 + Với α = 600; β = 1,83 (Song ngữ nhật – Elip) → hs = 0,07 m f) Chiều dài xây dựng mương chắn rác: Lxd = L1 + L + L2 = 0,08+1,5+0,04 = 1,65 m Trong đó: - L chiều dài đoạn mương mở rộng theo cấu tạo chọn L = 1,5 m (Xử lý nước thải Lâm Minh Triết) g) Chiều cao xây dựng song chắn rác: H = h + hs + 0,3 = 0,8+0,03+0,3 = 1,1 m Trong đó: hbv Là chiều cao bảo vệ, chọn hbv = 0,3 m h) Hiệu xử lý sau song chắn rác: Nước thải sau qua song chắn rác nồng độ chất lơ lửng BOD5 giảm 4% ( Trang 30 - sách XLNT –Lâm Minh Triết ) Vậy nồng độ chất bẩn nước thải lại là: Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 10 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” xử lý BOD5, COD, tổng P.Theo giáo trình tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai bể Aerotank thổi khí kéo dài áp dụng cho cơng trình có cơng suất nhỏ - Một số thơng số đầu vào: + Lưu lượng nước thải: Q = 5000 (m3/ ngày đêm) + Chọn nhiệt độ nước thải t = 250C + Hàm lượng BOD5 đầu vào = hàm lượng BOD5 Đầu sau bể lắng I 161,4 (mg/l) - Một số thông số độc học: + Kd = 0,06 ngày (hệ số phân hủy nội bào) (Kd = 0,06 - 0,15 ngày) (Theo bảng 6-1 trang - tập giảng KTXLNT - Viện KH & CN môi trường ĐH Bách khoa - Hà Nội) + Y: Hệ số sản lượng bùn Y = 0,4÷ 0,8 mg/VSS/mg BOD5 Chọn Y = 0,6 mg VSS/mg BOD5 (Theo trang 127 giảng KTXLNT - Th.S Lâm Vĩnh Sơn) + Nồng độ bùn hoạt tính Do BOD5 vào nằm khoảng 150- 200 (mg/l) (BOD vào = 161,4(mg/l)⇒ X ≤ 2800 mg/l, chọn X = 2000(mg/l) (Theo giảng KTXLNT trang 119 - Th.S Lâm Vĩnh Sơn) + Lượng bùn hoạt tính nước thải vào đầu bể X0 = (mg/l) + Độ tro: z = 0,35(Theo mục 8.17.1 trang 69 - TCVN 7957: 2008) + Cặn hữu : a = 75% = 0,75 (Nguồn từ giảng KTXLNT - Th.S Lâm Vĩnh Sơn) + Thời gian lưu bùn: θc = ngày – 15 ngày, chọn θc = 10 ngày (Theo trang 127 – giảng KTXLNT – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn) + Hệ số chuyển đổi BOD5 sang COD: f = = = 0.66 Thỏa mãn với f = 0,45 – 0,68 theo trang 106 – Trịnh Xuân Lai) + KS = 50mg/l (Theo giảng KTXLNT – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn) Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 20 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt cơng suất 5000m3/ngày đêm” + Chế độ xáo trộn hồn tồn có cơng suất nhỏ 20000 m3/đ (Theo mục 8.16.1 trang 63 - TCVN 7957: 2008) + Lượng bùn hoạt tính tuần hồn chọn XT = 8000(mg/l) (Theo trang 127 – giáo trình KTXLNT – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn) - Đầu ra: Nước thải sau xử lý đạt loại A TCVN 14: 2008 + BOD5 đầu ≤ 30 (mg/l) hay S ≤ 30 mg/l + COD đầu không xác định + Tổng Cặn lơ lửng ≤ 50 mg/l; chọn TSra = 50 (mg/l) + Lượng cặn hữu nước thải khỏi bể lắng 0,75× 50 = 37,5 (mg/l) + Lượng cặn hữu tính theo COD: (1,42 mgO2 tiêu thụ/mg tế bào) × 37,5 × (1 - z) = 1,42× 37,5 × (1 - 0,35) = 34,6 (mg/l) Với 1,42 - số oxi tiêu thụ 1tế bào (Theo giảng KTXLNT – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn) ⇒ BOD hòa tan sau lắng II là: 30 =C + 25,19 ⇒ C = 4,81 (mg/l) (Lượng BOD5 có cặn khỏi bể lắng 0,66× 34,6 = 22,8(mg/l)) - Hiệu cần xử lý: Theo BOD5 hòa tan: E= - Hiệu xử lý tồn phần: E= - Thể tích bể Aerotank: Vbể = (CT từ trang 127 - giáo trình XLNT - Lâm Minh Triết) Trong đó: Q = 5000 m3/ngđ Y: Hệ số sản lượng bùn Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 21 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” Y = 0,6 mg VSS/mg BOD5 θc: Thời gian lưu bùn cơng trình: θ = Chọn θc = ngày S0: Hàm lượng BOD5 đầu vào: S0 = 164,1(mg/l) S: Hàm lương BOD5 nước thải đầu ra: S = 30 (mg/l) X: Nồng độ bùn hoạt tính X = 2000 (mg/l) Kd: Hệ số phân hủy nội bào Kd = 0,06 ngày-1 ⇒Vbể=m3 - Chọn chiều cao bể: H = Hi + Hbv = + 0,5 = 3,5 (m) Trong đó: Hi : chiều cao hữu ích,chọn Hi = (m),(theo trang 128 – giảng KTXLNT – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn) Hbv: chiều cao bảo vệ, chọn Hbv = 0,5 (m),(theo trang 128 – giảng KTXLNT – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn) - Diện tích mặt bể: V Hi F= = = 254 m2 -Chọn đơn nguyên + Diện tích mặt bể : F1= =127 (m2) + Chọn chiều rộng bể B = 8(m) + Chọn chiều dài bể L = 16(m) + Thể tích thực bể: Vt = B × L × H = 8× 16× 3,5 = 448(m3) - Thời gian lưu nước t = θ = × 24 = 2,15(h)=0,09(ngày) (CT từ trang 128 – giảng KTXLNT – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn) Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 22 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” - Tính tốn lượng bùn dư ngày + Tốc độ trướng bùn hoạt tính Yb = = = 0,375 (CT từ trang 119 – giảng KTXLNT – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn) - Lượng bùn hoạt tính sinh ngày: PX = Q × (S0 - S) × Yb = 5000 × (161,4 - 30) × 0,375 × 10-3 = 246,4 (kg/ng/đ) (CT từ trang 119 - Bài giảng KTXLNT - Th.S Lâm Vĩnh Sơn) - Tổng lượng cặn sinh ra: Pc = = 380 (kg/ngày) (CT từ trang 119 – Bài giảng KTXLNT – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn) - Lượng bùn thải bỏ ngày: Pxả = Pc – Pra Trong đó: Pra = SSra ×Q = 50× 5000 × 10-3 = 250 PXả = 380- 250× 50 × 10-3= 6,5 (kg/ngày) - Lượng bùn xả hàng ngày: Qxả = (CT từ trang 145 - Giáo trình XLNT - Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga) Trong đó: V =448m3 X = 2000 (mg/l) Qr = Q = 5000 (m3/ngày đêm) Xt: Nồng độ chất rắn bay có bùn tuần hồn lại bể XT = (1 - 0,35) × 2000 = 1300 (mg/l) (Theo trang 129 – giảng KTXLNT – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn) Xr: Nồng độ VSS khỏi bể Xr = a × SSra = 0,75× 50 x 10-3 = 0,0375 (mg/l) Qxả = QXả= = 68,7 (m3/ngày đêm) - Xác định lượng bùn tuần hoàn lại: Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 23 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” + Hệ số tuần hoàn bùn α = 0,22 – 1, chọn α = 0,75 (theo giáo trình XLNT thị khu cơng nghiệp – Lâm Minh Triết) + Lượng bùn tuần hoàn: Qth = Q ×α = 5000 × 0,75 = 3750 (m3/ngđ) - Kiểm tra tiêu làm việc bể Aertank: === 0,28 (kg BOD5/kg MLVSS.ngày) Trong đó: 0,448: thời gian lưu nước tính đơn vị ngày ⇒ Tỉ lệ F/M = 0,28 nằm giới hạn cho phép bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn F/M = 0,2÷ 0,6 (kg BOD5/kg MLVSS/ngày) - Tính tốn lượng oxi cần cho bể Aerotank Lượng oxi cần thiết điều kiện tiêu chuẩn: OCo = - 1,42× Px (CT từ trang 130 - Bài giảng KTXLNT - Th.S Lâm Vĩnh Sơn) + Trong đó: f: số chuyển đổi từ BOD5 sang BOD20 = 0,55 ( trang 130 giáo trình Lâm Vĩnh Sơn) 1,42: hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD Px: Lượng bùn hoạt tính sinh ngày Px = 52,3(kg/ngđ) ⇒ OCo = - 1,42×198= 236,24 (kg O2/ngđ) - Lượng oxi cần thiết điều kiện thực tế là: OCt = OC0× (CT từ trang 130 - Bài giảng KTXLNT - Th.S Lâm Vĩnh Sơn) Trong đó: Cs: Nồng độ oxi bão hịa nước 20oC Cs = 9,08 (mg/l) C: Nồng độ oxi trì bể C = 1,5÷ (mg/l); chọn C = Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 24 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” T = 25oC (tự chọn), to nước thải X: Hệ số điều chỉnh lượng oxi ngấm vào nước thải X = 0,6÷ 0,94, chọn α = 0,7 (theo trang 30 – giáo trình XLNT – Thạc sỹ Lâm Minh Triết) ⇒ OCt = OCo× = 987,25× = 1606,504 (kg/ngày) - Lượng khơng khí cần thiết Qkk = OCt OU × fa (CT từ trang 130 - Bài giảng KTXLNT - Th.S Lâm Vĩnh Sơn) Trong đó: fa: hệ số an tồn, fa 1,5 ÷ 2, chọn fa = 1,5 (Theo giáo trình tính tốn thiết kế cơng trình XLNT - Trịnh Xn Lai) OU: Cơng suất hịa tan oxi vào nước thải thiết bị phân phối tính theo oxi cho 1m3k2 OU = O h [Với Uu: phụ thuộc hệ thống phân phối khí chọn hệ thống phân phối bọt khí nhỏ mịn Tra bảng 7-1 sách thiết kế tính tốn cơng trình XLNT - Trịnh Xuân Lai ⇒ Ou = (g O2/m3.m)] h: độ ngập nước thiết bị phân phối khí, chọn h = 2,8m ⇒ OU = Ou× h = × 2,8 = 19,6 (g O2/m3) ⇒ Qkk = × 1,5 = 22293,4 (m3/ngày)= 0,26(m/s) - Thời gian thổi khí : L a − Lt a × (1 − Tr ) × δ t= (CT từ mục 8.17.1 trang 69 – TCVN 7957:2008) Trong đó: La,Lt :là BOD5 nước thải trước sau đem xử lý Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 25 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” La = 161,4(mg/l), Lt = 30 (mg/l) a : liều lượng bùn chọn – (g/l), chọn a = (g/l) (Theo mục 8.17.1 trang 69 – TCVN 7957:2008) Tr: độ tro bùn, Tr = 0,35 aerotank thổi khí kéo dài (Theo mục 8.17.1 trang 69 – TCVN 7957:2008) δ δ : tốc độ oxy hóa trung bình theo BOD5, = ( mg/g.h) (Theo mục 8.17.1 trang 69 – TCVN 7957:2008) t = = 11,2(h) - Tính tốn máy cấp khí: + Theo tính tốn bể điều hịa, ta có: Qkk = Vbể× a = 448 × 0,012 = 5,376 (m3/p') a - lưu lượng khí xáo trộn; a = 0,01÷ 0,015 m3/m3p' Chọn a = 0,012 Chọn ống khuếch tán khí nhựa PVC, có lưu lượng khí = 250 l/p'.cái ⇒ Số ống khuếch tán khí: n= = 21,504(cái) Chọn n = 22 (cái) Bố trí hệ thống sục khí: Chọn hệ thống cấp khí cho bể gồm ơng chính,4 ống nhánh với chiều dài mỗi ỗng 7m, đặt cách 1m2 - Đường kính ống dẫn khí Tính theo đơn nguyên Qkk= 11146,7(m3/ngày)=0,13(m/s) × Q kk π ×V D= (CT từ trang 131 - Giáo trình KTXLNT - Th.S Lâm Vĩnh Sơn) V: vận tốc chuyển động khơng khí mạng lưới ống phân phối V = 10 ÷ 15 (m/s) Chọn V = 10 (m/s) (Theo tính tốn thiết kế cơng trình XLNT - TS Trịnh Xuân Lai) ⇒ D = = 0,13(m) = 130(mm) Chọn D ∅ 130mm Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 26 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” - Đường kính ống nhánh dẫn khí xQ kk n × Vxπ Dn = Dn= = 0,064 (m) = 64(mm) Chọn Dn∅ =64(mm) Chọn dạng đĩa xốp đường kính 170mm, diện tích bề mặt F= 0,02(m 2) Cường độ khí 200l/p đĩa =3,3(l/s) - Số đĩa phân phối bể là: Qkk 3,3 × 10 − N= = = 39,4(đĩa) Chọn N = 40(đĩa) Số lượng đĩa 40 cái,chia làm hàng,mỗi hàng 10 đĩa Phân bố cách sàn bể 1,2 m mỗi tâm đĩa cách 0.7m - Đường kính ống dẫn tuần hồn bùn Db = (CT từ trang 132 - Bài giảng KTXLNT - Th.S Lâm Vĩnh Sơn) Trong đó: Qth: lượng bùn tuần hoàn 240 (m3/ngđ) Vb: vận tốc bùn chảy ống điều kiện bơm (Vb = - m/s) Chọn Vb = 1,5 (m/s) ⇒ Db = x 240 3,14 x1,5 = 1,53× 10-3 (m) = 1,53 (mm) Chọn Db = ∅ mm - Hiệu xử lý ⇒ Còn lại: BOD đạt 80% COD đạt 75% COD = = 57,6(mg/l) BOD = = 32,28(mg/l) Bảng Các thông số thiết kế bể aerotank Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 27 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” TT Tên thông số Chiều dài bể (L) Chiều rộng bể (B) Chiều cao bể (H) Thời gian lưu nước (θ) Thời gian lưu bùn (θc) Đường kính ống dẫn khí Đường kính ống dẫn khí nhánh Số lượng đĩa Số đơn nguyên Giá trị 16 3,5 2,15 10 130 64 40 Đơn vị M M M Ngày Mm Mm Đĩa Đơn nguyên VIII BỂ LẮNG ĐỢT II (Nguồn: Mục 11.5.12 - Xử lý nước thải cơng nghiệp thị, tính tốn thiết kế Nhiệm vụ: Lắng nước phần trên, loại bỏ lớp cặn lơ lửng từ bể Aerotank Nước thải sau qua bể aerotank, tự chảy bể lắng, lượng cặn thu dứơi đáy bể Tính tốn: - Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm bể lắng II tính theo cơng thức: s Qmax 0,098 f = = = 3.27m vtt 0,03 Trong : vtt = tốc độ dịng chảy ống trung tâm, vtt = 30mm/s hay 0,03 m/s ( Điều 6.5.9a – Bể lắng đứng – TCVN -51 – 84) - Diện tích ướt phần lắng bể: F0 = Qtt 0,098 = = 196m v2 0,0005 Trong : v2 = tốc độ dịng chảy bể lắng đứng (sau bể aeroten), 0,0005m/s (Điều 6.5.6 – TCXD – 51 – 84) - Diện tích tổng cộng bể lắng II: F = F0 + f =196+ 3.27 = 200 m2 Chọn đường kính bể lắng đứng: D= 7m, Diện tích bể là: Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 28 v2 = 0,5mm/s hay Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” F1 D2 3,14 38,5m - Số lượng bể lắng tính theo công thức: n= F 200 = = 5.2 F1 38.5 Chọn n = bể - Đường kính ống trung tâm: d tt = 4× f = n ×π x3,27 = 0.9m x3,14 - Chiều cao tính tốn vùng lắng bể lắng đợt II: htt = v × t = 0,0005 × × 3600 = 3,6m Trong đó: t thời gian lắng bể lắng đợt II: t = 2h (Điều 6.5.6 – TCXD – 51 – 84), v = 0,0005m/s = 0,5 mm/s - Chiều cao phần hình nón bể lắng đứng xác định: ( D − d n ) × tg 500 (7 − 0,95) × tg 500 hn = = = 3.9m 2 Trong đó: + D = Đường kính bể lắng + dn= đường kính đáy nhỏ hình nón cụt, lấy dn = 0,5m( theo tính tốn thiết kế cơng trình XLNT Đơ Thị KCN_Lâm Minh Triết) + α = Góc nghiêng bể lắng so với phương ngang, α không nhỏ 500, lấy α = 500 + Tổng chiều cao ống trung tâm chiều cao phần loe lấy chiều cao tính tốn vùng lắng 3,6m + Đường kính ống loe chiều cao phần loe 1,35 đường kính ống trung tâm: D1 = h1 = 1,35× dtt = 1,35 ×0,8 = 1,1 m → chiều cao ống trung tâm là: 3,6 – 1,1 = 2,5 m - Đường kính hắt 1,3 đường kính phần loe: Dh = 1,3 × D1 = 1,3 × 1,1 = 1,43 m - Chiều cao tổng cộng bể lắng đợt II: H = htt + hn + hbv = 3,6 +3,9 +0,5 = 8m Chọn hbv = 0,5m Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 29 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt cơng suất 5000m3/ngày đêm” - Tính toán lượng bùn sinh ngày Lượng bùn sinh mỗi ngày (kg/ngđ) M = = 12000*(99,75-29,925)/1000= 837,9( kg/ngđ) Trong : C1 : hàm lượng SS nước vào bể lắng C2: hàm lượng SS khỏi bể lắng - Giả sử bùn tươi có độ ẩm 95% Pbùn: khối lượng riêng bùn Pbùn = 1020 kg/m3(tra bảng 13 – 1nguồn 4) + Tỉ số = 0,75 Vậy lượng bùn cần xử lý (m3/ngđ) G = = 837,9/[(1-0,95)* 1020]= 16,43 ( m3/ ngày ) (CT từ trang 46 –nguồn 9) + Lượng bùn có khả phân hủy sinh học là: Mtươi = 0.75 ×M = 0.75 ×16,43 = 12,33 (kg VSS/ngày) - Hiệu xử lý nước thải qua bể lắng II: SS giảm 30%, BOD5 giảm 25%, (nguồn trang 34) Vậy nồng độ lại: - SS = 4,8 = 3,4 (mg/l) - BOD5 = 32,28 = 27,4 (mg/l) Bảng Tổng hợp tính tốn bể lắng II Số lượng bể Đường kính Chiều cao bể Bể D H Giá trị Đường kính ống trung tâm Dm 0.9 STT Thơng số Kí hiệu Đơn vị Bể m m m IX BỂ KHỬ TRÙNG Tính tốn kích thước bể (Tính tốn theo sách xử lý nước thải công nghiệp thạc sỹ Lâm Minh Triết – trang 147) - Thể tích bể tiếp xúc Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 30 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” W = Q t = 208,3*0.5= 105 (m3) Trong đó: + Q : lưu lượng nước thải đưa vào bể tiếp xúc (m3/h) + t : thời gian tiếp xúc , t = 30 phút = 0.5 h [ nguồn mục 8.28.5] Chọn chiều sâu lớp nước bể H = 2m - Diện tích mặt thống bể tiếp xúc là: F= W/ H = 105/2= 53( m2) - Chiều cao xây dựng bể tiếp xúc Hxd = H + hbv = + 0,3 = 2,3 (m) Chọn bể tiếp xúc gồm ngăn ,diện tích mỡi ngăn là: f= F/5 = 53/3= 18 ( m2) Chọn kích thước mỗi ngăn L B = m Vậy thể tích thực bể tiếp xúc: Wt = 2,3 = 41,5 (m3) - Tính tốn ống dẫn nước thải Chọn vận tốc nước chảy ống : v= 0,7 (m/s) Đường kính ống dẫn D= 4*Q = π × 5000 = 80(m) π Chọn D = 80m Chọn ống nhựa uPVC có đường kính ống Ф = 100mm - Tính tốn lượng hóa chất Lượng Clo tiêu thụ ngày: Mclo = Q C = 5000(m3/ngày) = 10 (kg/ngày) Bảng Tổng hợp tính toán bể khử trùng Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 31 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” STT Tên thông số Chiều dài bể Chiều rộng bể Chiều cao cơng tác bể Kí hiệu L B H Chiều cao xây dựng bể Thể tích bể Lượng Clo tiêu thụ Hxd W Mclo Giá trị Đơn vị m m 2,3 105 10 m m3 Kg/ngày m TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH PHỤ TRỢ I.Bể nén bùn Lượng bùn hình thành bao gồm: lượng bùn xả cặn hàng ngày từ bể lắng đợt I bể lắng đợt II Q dư = Q lắng I + Q lắng II = 45,6+ 13,7 = 59,3(m3/ngày) Chọn hệ số an toàn thiết kế bể nén bùn 135% Lượng bùn dư cần xử lý là: Q bùn = Q dư 135% = 80,01(kg/ngđ) Diện tích mặt yêu cầu: F = = 59,3/(24*0,3)= 8,24(m2) Trong đó: + qo: tải trọng tính tốn lên diện tích mặt thống bể nén bùn (m 3/m2.h) ; ứng với nồng độ bùn 3000 (mg/l) qo = 0,3 (m3/m2.h) - Đường kính bể nén bùn D= =√[( 4*8,24)/3,14] = 3,2 (m) Chọn D= 3,2(m) - Chiều cao công tác bể nén bùn H= qo t = 0,3 10 = (m) Với t thời gian lưu nước bể nén bùn Chọn t = 10h nằm khoảng – 11h [ nguồn mục 7.15.2] Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 32 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” - Chiều cao tổng cộng bể nén bùn Htc= H + h1 +h2 +h3 = +0,4 + 0,3 + 1= 4,7 (m) Trong đó: + h1 : khoảng cách từ mực nước đến thành bể h1 = 0,4 m + h2 : chiều cao lớp bùn lắp đặt thiết bị gạt bùn đáy h2 = 0,3m + h3 : chiều cao từ đáy bể đến mức bùn h3 = 1m - Đường kính ống trung tâm d= 20% D = 20%* 3,2= 0,64 (m) Chọn d = 0,6 (m) - Chiều cao ống trung tâm h= 0,6 H = 0,6 4,7 = 3,01 (m).Chọn h = 3(m) - Thể tích thực bể nén bùn: W t = F Htc = 8,24 4,7 = 38,73(m3) Chọn W t = 39(m3) Nước tách từ bể nén bùn đưa bể thu gom để tiếp tục xử lý - Máng thu nước - Vận tốc nước chảy máng : 0,6 -0,7 m/s.chọn v = 0,6 m - Diện tích mặt cắt ướt máng : A= = 5000/(0,6*86400)=0,096(m2) = 96000(mm2) Chọn kích thước máng thu nước : cao rộng = (300 320 mm )/máng Máng bê tơng cốt thép dày 100mm - Đường kính máng tính theo cơng thức: Drc = D – ( 0,3 + 0,1 ) = 2,194 (m) chọn Drc = 2,8 (m) Trong đó: + D : đường kính bể nén bùn, D = 3,2m + 0,3 : bề rộng máng tràn = 300 mm = 0,3 (m) + 0,1 : bề rộng thành bê tông = 100 mm = 0,1(m) - Lượng bùn thải sau nén ép Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 33 Đồ án “Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” Q t = = 80,01x (1-99%)/(1-96%) = 20(m3) Trong đó: + Q : lượng bùn vào bể nén ùn (m3/ngày) + P1 : độ ẩm bùn ban đầu , P1 = 99% + P2 : độ ẩm bùn sau nén , P2 = 96% - Lượng nước ép bùn sinh từ bể nén bùn: Q2 = Q1 – Q = 80,01- 20 = 60,01 (m3/ngày) - Đường ống dẫn nước D= = √ [ 4* 60,01)/(0,6* 3,14)]= 11,28 (m) Chọn ống nhựa uPVC có đường kính ống Ф = 1200 mm Bảng 10 : Tổng hợp tính tốn bể nén bùn STT Tên thông số Đường kính bể nén bùn Đường kính máng Chiều cao tổng cộng Thể tích bể nén bùn Kí hiệu D Dm Htc Wt Giá trị 3,2 2,8 4,7 39 Đơn vị m m m m3 II Máy ép bùn + Bề rộng dây đai : b = 0,5 – 3,5 (m) + Tải trọng bùn : 90 – 680 ( kg/m.h/) - Khối lượng bùn cần ép G= Glắng 1+ Glắng 2)= 13,7+45,6= 48,3(m3/ngày) 1,2 ( tấn/m3) = 71,16 ( tấn) Nồng độ bùn sau nén = 2% ( quy phạm từ -3 %) Nồng độ bùn sau ép = 18% ( quy phạm từ 18 - 20 %) - Khối lượng bùn sau ép = 71,16*18% = 12,8 (kg/ngày) - Số hoạt động thiết bị: t= 8h/ngày Tải trọng bùn tính 1m chiều rộng băng ép: B = (12,8* 1000)/ (8*450) = 3,5 (m) Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 34 ... - Bản vẽ sơ đồ công nghệ - Bản vẽ tổng mặt khu xử lý Sinh viên thực Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh Giảng viên hướng dẫn Đồ án ? ?Xử lý nước thải sinh hoạt công suất... trùng Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh Nguồn tiếp nhận Đồ án ? ?Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” Thuyết minh phương án 2: Ở phương án này, nước thải. .. lượng phèn Sinh viên: Nguyễn Thị Hoa Giáo viên hướng dẫn: Đoàn Thị Oanh 15 Đồ án ? ?Xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày đêm” Ta lựa chọn phèn nhôm để xử lý pH, để pH nước thải đạt khoảng