kỹ thuật xử lý nước thải

BÀI TẬP 6: MÔN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI  SƠ ĐỒ KHỐI CÁCH THIẾT KẾ BỂ LẮNG SƠ CẤP: Số liệu cần thiết Tiêu chuẩn tuân theo Bắt đầu Csssx, Csssh : hàm lượng SS nước thải sản xuất nước thải sinh hoạt Qsx, Qsh: lưu lượng nước thải sản xuất nước thải sinh hoạt Css, Cssra : hàm lượng SS sau lắng E, đồ thị biểu diễn mối quan hệ hiệu suất lắng SOR Q, SOR Alắng Alắng Tính hàm lượng SS đầu vào Css = Xác định hiệu suất loại bỏ SS bể lắng sơ cấp thiết kế E= Từ đồ thị biểu diễn mối quan hệ hiệu suất lắng SOR : để đạt hiệu suất E % lưu lượng nạp nước đơn vị diện tích bề mặt là: SOR m3/m2*ngày Tính diện tích bề mặt phần lắng Alắng= Tính diện tích bồn phân phối nước Aphân phối nước= 15%Alắng Tính đường kính bể lắng D= D Tính đường kính bồn phân phối nước d = 30 – 40% D Alắng, Aphân phối nước Hhđ, Hmt Hhđ, Atổng Rbể, chọn Rhố : bán kính hố chứa bùn Chọn độ dốc đáy : 12 Vbể Tính tổng diện tích bể lắng sơ cấp Atổng = Alắng + Aphân phối nước Tính chiều sâu bể phần hình trụ Hb = Hhđ + Hmt Chọn Hhđ = 3,6 – 3,7 m Hmt = 0,5 – 0,6 m Chọn theo mơ hình: 0.4m Tính thể tích nước phần bể V bể= Atổng * Hhđ Tính chiều sâu phần nón cụt Hnóncut = Tính thể tích tổng cộng bể V = Vbể V, Q Tính thời gian lưu tồn nước: Q, Css , E: hiệu suất loại SS bể lắng sơ cấp Tính khối lượng chất rắn bùn ngày Sm = Q*Css*E (kg) Chọn E = 40 – 70% Sm Mbùn, Gbùn = 1030 kg/m3: khối lượng riêng bùn Vbùn, N: số lần bơm bùn ngày Vhố, Rhố a,b: số thực nghiệm,: thời gian lưu nước, Bảng : Giá tri số thực nghiệm a,b t200C CCODsx, CCODsh, CBOD5sx, CBOD5sh, Qsx, Qsh CBOD5vào, RBOD5, CCODvào, RCOD, CSSvào, RSS Q, Alắng Tính khối lượng bùn ngày Mbùn = Sm * Tính thể tích bùn ngày : Vbùn = Tính thể tích hố thu bùn : Vhố = Tính chiều cao hố thu bùn : Hhố = Tính hiệu suất khử BOD5, COD, SS R= (%) Tính nồng độ COD BOD5 đầu vào: CCODvào = CBOD5vào = Tính nồng độ COD,BOD5,SS đầu bể lắng sơ cấp (mg/l) CBOD5ra = CBOD5vào * (1- RBOD5) CCODra = CCODvào * (1- RCOD) CSSra = CSSvào * (1 – RSS ) Tính vận tốc vùng lắng : v = (m/s) k: Hằng số phụ thuộc vào tính chất căn, :Tỷ trọng hạt, g: Gia tốc trọng trường g = 9,81m/s2,d: Đường kính tương đương hạt,f: Hệ số ma sát, hệ số phụ thuộc vào đặc tính bề măt hạt hệ số Reynol hạt lắng Tính vận tốc giới hạn vùng lắng : VH= Kết thúc Kiểm tra xuất vẽ  Thiết kế bể lắng sơ cấp: Bảng : Các số liệu tham khảo để thiết kế bể lắng sơ cấp: Giá trị Thông số Thời gian lưu tồn θ (giờ) Tải nạp bề mặt SOR (m3/m2.d) Lưu lượng qua băng phân phối nước (m3/m dài.d) Hiệu suất loại SS (%) Hiệu suất loại BOD,COD (%) Khoảng biến thiên 1,5 ÷ 2,5 31 ÷ 50 124,2 ÷ 496,8 Giá trị thiết kế 50 248 40 ÷ 70 55 30 ÷ 40 35 ( theo Bài giảng Xử Lý Nước Thải_ Lê Hoàng Việt) Css vào = test = 503,93 mg/l = 0,50393 kg/l Chọn nồng độ SS nước thải sau lắng: 350mg/l Hiệu suất bể lắng sơ cấp cần thiết kế là: E= 503,93 −350 * 100 =30,5% 503,93 Đảm bảo hiệu suất 30 - 40% Từ đồ thị biểu diễn mối quan hệ hiệu suất lắng SOR để đạt hiệu suất 30,5% lưu lượng nạp nước đơn vị diện tích bề mặt là: 47m3/m2*ngày Diện tích bề mặt phần lắng: Alắng= 61 Q 1770 = = 371,3 ,7 mm2 SOR 47 Ta thiết kế bể lắng hình trụ tròn: 15 * 371,3 ,7m =5,0.195 66mm22 Aphân phối nước= 15%Alắng = 100 Miệng buồng phân phối nước đặt mực phân cách lớp nước Chọn chiều sâu bồn phân phối nước so với mực nước hoạt động bể là: 0,3m Chiều cao tổng cộng bồn phân phối nước:0.395m → buồng phân phối nước ngập 0.3m Tổng diện tích bể lắng sơ cấp: Atổng = Alắng = 1,3m2 Chiều cao mặt thoáng khoảng Hmt = 0,05m Tổng chiều sâu bể (phần hình trụ): Hb = Hhđ + Hmt = 0.395 + 0,05 = 0.4m Chọn độ dốc đáy 1:12 Chọn đường kính hố chứa bùn là: Dhố = 1m → Rhố = 0,5m Thể tích tổng cộng bể là: V = d.r.h= 1.2 x 0.3 x 0.4 = 0.144 m3 Thời gian lưu tồn nước: 0,144 V 159,73 * 24 = phút θ= = = 20,056 ,17 Q 1770 61 Hố thu bùn: - Ta có: Rhố= 0,5m Khối lượng riêng bùn: Gbùn= 1030 kg/m3 E = 55 % = 0,55 (E = 40 – 70% ) Thời gian lấy bùn : t = - Css= 503,93 mg/l = 0,50393 kg/l - Chất rắn chiếm 3% trọng lượng bùn Khối lượng chất rắn bùn ngày Sm = Q*Css*E = 1770* Css vào* 0,55 = 490,58 kg Khối lượng bùn ngày Mbùn = Sm * 100 100 = 490,58 * = 16352,7 kg 3 ⇒ Thể tích bùn ngày : Vbùn = M bùn 16352,7 = = 15,88 m3 Gbùn 1030 Khoảng tiếng bơm bỏ bùn lần ngày ta bơm bỏ bùn lần Thể tích hố thu bùn : Vhố = Vbùn 15,88 = = 1,985 m3 8 Chiều cao hố thu bùn : Hhố = Vho 1,985 = = 2,53 m Aho 3,14 ∗ 0,5 Tính hiệu suất khử BOD5, COD, SS θ R= (%) a + b *θ R: hiêu suất khử BOD5, COD, SS a,b: số thực nghiệm θ : thời gian lưu nước Bảng : Giá tri số thực nghiệm a,b t ≥ 200c Chỉ tiêu Khử BOD5 Khử SS • a 0,018 0,0075 Hiệu suất khử BOD5, COD : RBOD5 = RCOD = • b 0,02 0,014 Hiệu suất khử SS : θ RSS = a + b *θ 2,17 = 35,34 % 0,018 + 0,02 * 2,17 = 2,17 = 57,3% 0,0075 + 0,014 * 2,17 Nồng độ COD, BOD5 đầu vào là: 1350 *1600 + 750 * 170 = 1292,37 mg/l 1600 + 170 980 * 1600 + 468,75 *170 CBOD5vào = = 930,9 mg/l 1600 + 170 CCODvào = • Tính nồng độ COD,BOD5,SS đầu bể lắng sơ cấp (mg/l) - CBOD5ra = 930,9 * (1- 0,3534) = 601,92 (mg/l ) - CCODra = 1292,37 * (1- 0,3534) = 835,65 (mg/l) - CSSra = 503,93 * (1 – 0,573 ) = 215,18 (mg/l ) Vận tốc vùng lắng : Q 1770 v = A = 37,7 * 86400 = 5,43.10-4 (m/s) lang Vận tốc giới hạn vùng lắng : 1/  8k ( ρ − 1) gd  VH=   f   1/  8*0, 06(1, 25 − 1)9,81*10 −4  =  0, 025   = 0, 0686m / s Trong đó:  k: Hằng số phụ thuộc vào tính chất căn, chọn k = 0,06  ρ :Tỷ trọng hạt, chọn 1,25  g: Gia tốc trọng trường g =9,81m/s2  d: Đường kính tương đương hạt,chọn d=10-4 m  f: Hệ số ma sát, hệ số phụ thuộc vào đặc tính bề măt hạt hệ số Reynol hạt lắng,chọn f = 0,025 Máng thu nước bố trí sát thành bể chạy dọc theo đường kính bể Vậy chiều dài máng thu nước (Ln) Ln = π * Dmangthu = π * ( D + d ) = 3,14 * (6,9 + 2,07) = 28,17 (m) Chọn chiều rộng máng thu nước 0,4 m,chiều sâu 0,5 m Thể tích máng thu nước : ( thiết kế thay ống dẫn nước qua máng thu ) V =Ln * B * H = 28,17 * 0,4 * 0,5 = 5,634 (m3) Tải trọng thủy lực máng thu nước : b= Q 1770 = = 62,83 (m3/m2.ngày)