Đồ án Xử lí nước thải

LỜI MỞ ĐẦU Nhận thấy cần thiết quan trọng việc đào tạo kĩ sư tương lai, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng ln cố gắng tìm phương pháp dạy học có hiệu quả, mơn chun ngành ln bổ sung kiến thức kĩ thực tế Chính mà sau hồn thành lý thuyết mơn học Xử lí nước thải, sinh viên lớp 13MT chúng em nhận đồ án môn học Đây dịp để chúng em tổng hợp kiến thức học, áp dụng vào trường hợp cụ thể, qua nâng cao khả thể vẽ Đây dịp để sinh viên tiếp cận với công việc liên quan đến ngành nghề tương lai Sau thời gian nhờ hướng dẫn tận tình thầy giáo môn với cố gắng thân nên em hoàn thành xong đồ án mơn học Xử lí nước thải Trong q trình thực đồ án chưa hoàn thiện kiến thức thiếu kinh nghiệm thực tế, nên đồ án khơng thể tránh khỏi sai sót Em kính xin thầy thơng cảm giúp em thiếu sót để đồ án em hồn thiện Sinh viên thực PHẦN 1: TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Quy hoạch xử lý nước thải cho khu đô thị số 47: Quy hoạch phương án thu gom quản lý nước thải khu đô thị Đề xuất phương án công nghệ cho trạm xử lý nước thải tập trung sở sản xuất dịch vụ Tính tốn kích thước cơng trình phương án cơng nghệ đề xuất cho trạm xử lý nước thải tập trung  Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho thành phố với số liệu sở sau:  Nước thải sinh hoạt: Dân số: 164700 người Tiêu chuẩn cấp nước trung bình: 145 l/ng.ngđ Số hộ sử dụng bể tự hoại: 85%  Nước thải sản xuất: Thành phố có số nhà máy, cơng trình công cộng dịch vụ Số liệu nước thải Thời gian hoạt động, /ngđ Lưu lượng, m3/ngđ Hàm lượng chất lơ lửng, mg/l BOD5, mg/l COD, mg/l Thủy sản Bia Dệt 16/24 660 450 10/24 300 250 16/24 430 180 450 800 200 350 200 550  Bệnh viện: Số giường: 400 giường  Các số liệu thời tiết, địa chất thuỷ văn: - Nhiệt độ trung bình năm khơng khí: 200C - Hướng gió chủ đạo năm: Đông – Đông Bắc - Mực nước ngầm: + Mùa khô sâu mặt đất: 7m + Mùa mưa sâu mặt đất: 5m  Khu vực dự kiến quy hoạch mặt trạm xử lý: Ngoại thành  Nước thải sau xử lý xả vào nguồn tiếp nhận sơng, mục đích tưới tiêu thủy lợi; yêu cầu đạt cột B, theo QCVN 40:2011/BTNMT PHẦN 2: NỘI DUNG TÍNH TỐN CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH NGUỒN PHÁT SINH CHẤT THẢI VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THU GOM, QUẢN LÝ NƯỚC THẢI CHO KHU ĐÔ THỊ SỐ 47 I XÁC ĐỊNH NGUỒN PHÁT SINH CHẤT THẢI Sinh hoạt: Bệnh viện: II XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG THẢI CỦA TỪNG NGUỒN Sinh hoạt - Lưu lượng trung bình ngày đêm nước thải sinh hoạt thành phố: sh Q TB.ngd = 0,8.145.164700 0,8.q c N = = 19105,2 (m3/ngđ) 1000 1000 qc : tiêu chuẩn cấp nước, qc=145 (l/ng.ngđ) N: dân số thành phố, N = 164700(người) - Lưu lượng trung bình nước thải sinh hoạt: QTBhsh= QTBngđsh / 24 =19105,2/24= 796,05 (m3/h) - Lưu lượng trung bình giây nước thải sinh hoạt QTBssh= QTBhsh / 3,6 =796,05/ 3,6=221,13 (l/s) Từ kết trung bình giây khu thị Tra bảng 3.2 Sách tính tốn thiết kế cơng trình – Lâm Minh Triết Kch = 1,57 Bệnh viện Tiểu chuẩn thải trung bình cho giường Qgi=0,8x 300=240(l/giường) + qgi = 300 (l/gi) :lấy theo TCVN 4513:1998(Cấp nước bên - Tiêu chuẩn thiết kế) Lưu lượng thải TB ngày đêm BV: QTBngđBV=N.qgi/1000=400.240/1000=96(m3/ngđ) Lưu lượng thải TB theo bệnh viện QTB.hbv= 96/24=4 (m3/h) Lưu lượng thải TB theo giây bệnh viện QTB.sbv= 4/3,6=1,11 (l/s) III XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT THÀNH PHẦN Xác định hàm lượng SS a Sinh hoạt - Hàm lượng chất lơ lửng nước thải sinh hoạt tính cho thành phố: C sh  nll N 1000 ( mg/l) qt N Trong đó:+ qt: tiêu chuẩn nước trung bình, qt =0,8.145= 116 l/ng.ngđ + nll: lượng chất rắn lơ lửng tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt tính cho người ngày đêm (theo bảng 25/[1]) (g/ng.ngđ ) Đối với nước thải chưa lắng n= 65 (g/ng.ngđ ) Đối với nước thải có qua bể tự hoại trước vào hệ thống thoát chung nồng độ SS giảm 55%, lại 45% Đơ thị có 85% sử dụng bể tự hoại 15% không qua bể tự hoại trước vào hệ thống thoát nước chung, hàm lượng chất lơ lửng tính cho thành phố : C sh = 65 164700 0,15 1000 65 0,45 164700 0,85 1000 + = 298,4 mg/l 116 164700 116 164700 b Bệnh viện C bv = 250 mg/l Xác định hàm lượng BOD a) Sinh hoạt - Hàm lượng BOD5 nước thải sinh hoạt tính cho thành phố: Lsh  nBOD N 1000 (mg/l) qt N Trong đó: qt = 116 l/ng.ngđ : tiêu chuẩn nước trung bình n BOD : Tải lượng chất bẩn theo BOD5 nước thải sinh hoạt tính cho người ngày đêm Đối với nước thải có qua bể tự hoại trước vào hệ thống chung n BOD5 = 35 g/người.ngày (theo bảng 25/[2]), nước thải chưa lắng n BOD5 = 65 g/người.ngày (theo bảng 25/[1]) Đơ thị có 85% sử dụng bể tự hoại 15 % không qua bể tự hoại trước vào hệ thống thoát chung, hàm lượng chất lơ lửng tính cho thành phố : 65 0,15 164700 1000 35 0,85 164700 1000 sh L BOD = + = 340,5 mg/l 116 164700 116 164700 b Bệnh viện bv Nồng độ chất ô nhiễm là: L BOD = 200 mg/l IV CHẾ ĐỘ THẢI Bảng phân bố lưu lượng theo Nước thải sinh hoạt Giờ 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 - 10 10 - 11 11 - 12 12 - 13 13 - 14 14 - 15 15 - 16 16 - 17 17 - 18 18 - 19 19 - 20 20 - 21 21 - 22 22 - 23 23 - 24 Tổng ngày Nước thải bệnh viện Lưu lượng tổng cộng % QSH (m3/h) QBV (m3/h) QTC (m3/h) = QSH + QBV % 1,55 1,55 1,55 1,55 1,55 4,35 5,95 5,80 6,70 6,70 6,70 4,80 3,95 5,55 6,05 6,05 5,60 5,60 4,30 4,35 4,35 2,35 1,55 1,55 296,13 296,13 296,13 296,13 296,13 831,08 1136,76 1108,10 1280,05 1280,05 1280,05 917,05 754,66 1060,34 1155,86 1155,86 1069,89 1069,89 821,52 831,08 831,08 448,97 296,13 296,13 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 300,13 300,13 300,13 300,13 300,13 835,08 1140,76 1112,10 1284,05 1284,05 1284,05 921,05 758,66 1064,34 1159,86 1159,86 1073,89 1073,89 825,52 835,08 835,08 452,97 300,13 300,13 1,56 1,56 1,56 1,56 1,56 4,35 5,94 5,79 6,69 6,69 6,69 4,80 3,95 5,54 6,04 6,04 5,59 5,59 4,30 4,35 4,35 2,36 1,56 1,56 100,0 19105,2 96,0 19201,2 100,0 Dựa vào số liệu thống kê bảng, ta có: - Lưu lượng hỗn hợp tổng cộng mạng lưới thoát nước thành phố trung bình ngày đêm: tc Q tb.ngd = 19201,2 (m3/ngđ) - Lưu lượng trung bình theo mạng nước là: Qtbtc.ngd 19201,2   800,1 (m3/h) 24 24 - Lưu lượng trung bình giây mạng lưới nước: Qtbtc.h 800,5 tc    222,24 (l/s) q tb.s 3,6 3,6 tc - Lưu lượng lớn theo mạng thoát nước là: Qmax h =1284,05 (m3/h) - Lưu lượng lớn theo giây mạng thoát nước là: Q tc 1284,05 tc  356,68 (l/s) q max s  max h  3,6 3,6 tc - Lưu lượng nhỏ theo mạng thoát nước là: Qmin h =300,13 (m /h) - Lưu lượng nhỏ theo giây mạng thoát nước là: tc Qmin 300,13 tc h   83,37 (l/s) q s  3,6 3,6 q Ta có K tc tb h  tc q max 356,7 s  = 1,6 > 1,5 tc 222,2 qtb.s Do đó, ta sử dụng bể điều hòa lưu lượng đặt sau bể lắng cát ngang V XÁC ĐỊNH ĐẦU VÀO TRẠM XỬ LÝ 1) Lưu lượng thải Q= QSH + QBV = 19105,2 + 96 = 19201,2 (m3/ngđ) Vậy thiết kế TXL với cơng suất Q = 191202 (m3ngđ) Xác định tính chất, thành phần Nồng độ chất lơ lửng nước thải: C SS  C sh Qsh  QBV C BV 19105,2 298,4  96.250 Qi C i = = = 298,1 (mg/l) Qsh  QBV 191201,2 Q Nồng độ BOD nước thải : L BOD  Lsh Qsh  QBV LBV 19105,2 340,5  96.200 Qi C i = = = 339,8 (mg/l) Qsh  QBV 191201,2 Q VI XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT LÀM SẠCH Ess, EBOD Nguồn tiếp nhận sơng dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi Nồng độ chất ô nhiễm cho phép đổ vào biển cột B, QCVN 40:2011/BTNMT - Kq: hệ số nguồn tiếp nhận nước thải, Kq = - Kf: hệ số lưu lượng nguồn thải, Qthai = 191201,2 m3/ngđ è Kf = 0,9 Vậy nồng độ chất ô nhiễm cho phép đổ vào biển: Css = 100*1*0,9=90 (mg/l) CBOD5 = 50*1*0,9=45 (mg/l)  Mức độ cần xử lý  Theo hàm lượng chất lơ lững V TN 298,1  90 C SS  C SS 100% = 69,81 % ~ 70% 100% = ESS = V 298,1 C SS  Theo hàm lượng chất hữu EBOD5 = Lv  LTN 339,8  45 100% = 100% = 86,76% ~ 87% Lv 339,8 CHƯƠNG II LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ VÀ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆ I Lựa chọn sơ đồ cơng nghệ cho trạm xử lý Cở sở lựa chọn : Để lựa chọn cho trạm xử lý sơ đồ công nghệ với biện pháp xử lý nước thải qua giai đoạn có hiệu quả, ta vào đặc điểm sau : + Công suất trạm xử lý + Thành phần đặc tính nước thải + Mức độ làm cần thiết nước thải thải nguồn tiếp nhận + Tiêu chuẩn xả thải vào nguồn: sơng, mục đích: tưới tiêu thủy lợi + Các điều kiện mặt bằng, địa hình nơi đặt trạm xử lý: ngoại thành + Các tiêu kinh tế kỹ thuật khác Phương pháp xử lý - Phương pháp học: tách chất khơng tan kích thước lớn lơ lửng lắng khỏi nước thải - Phương pháp sinh học: xử lí chất hữu dạng hòa tan dễ phân hủy, chất dạng keo chất dinh dưỡng dựa vào khả sống hoạt động vi sinh vật Phương án lựa chọn dây chuyền công nghệ - Phương pháp học:  Dùng song chắn rác giới để giữ tạp chất thơ kích thước lớn Xác định lượng rác cần tách: + Chiều rộng khe hở song chắn rác 16-20 mm + Số lượng rác lấy từ song chắn rác l/ng.năm ( bảng 20 TCVN 7957:2008) Khu đô thị có 164700 người thì: M= 164700.8 = 1317,6 m3/năm = 3,61 m3/ngđ > 0,1 m3/ngđ 1000 Như phải giới hóa khâu lấy rác  Q = 19202 m3/ngđ > 100 m3/ngđ nên sử dụng bể lắng cát để lắng cát làm cát Vì cát gây khó khăn cho cơng tác lấy cặn cơng trình sau dùng bể lắng cặn, máy bơm nhanh hỏng, ống dẫn bùn không hoạt động  Cát lấy cần phơi khơ: dùng sân phơi cát  Vì chế độ nước điều hòa lưu lượng K=1,6 nên sử dụng bể điều hòa lưu lượng  Để tách chất hữu lơ lững lắng ta dùng bể lắng I: Với Q = 19202 m3/ngđ, ta chọn bể lắng ly tâm  Cặn lắng có mùi thối khó chịu, nguy hiểm mặt vệ sinh nên cần lên men xử lý è bể Metan - Phương pháp sinh học: dùng để xử lí chất hữu hòa tan dạng keo  Dùng bể lọc sinh học cao tải:  Vì cơng suất trạm xử lý nước thải Q = 19202 m3/ngđ  Hiệu suất bể đạt từ 60 – 85%  LBOD5 = 339,8 mg/lít > 250 mg/lít (Điều 8.15.1 TCVN 7957:2008), cần tuần hồn nước  Tiết kiệm chi phí việc dùng aeroten  Quá trình xử lý sinh màng sinh vật: phải tách chúng nên ta dùng công trình lắng II Chọn bể lắng ly tâm Sau đó, phần nước hồi lưu đưa bể lọc sinh học cao tải bùn màng vi sinh vật đưa sang bể metan  Bùn màng vi sinh vật đưa tới bể metan để lên men  Cặn sau bể metan cần giảm thể tích, làm khơ phải có sân phơi bùn II Sơ đồ cơng nghệ trạm xử lý nước thải Căn vào sở trên, ta có sơ đồ cơng nghệ sau : thêm máng trộn, bể ly tâm Q=1884 m / h SS= 293,9 mg/l BOD5=319,13 mg/l Q=191202 m / ngđ SS=298,1 mg/l BOD5= 339,8 mg/l Ngăn tiếp nhận Song chắn rác Bể lắng cát ngang Cát Rác Điều hòa Q=1884 m3/ h SS= 73,48 mg/l BOD5 = 271,26 mg/l SShl= 92, 32mg/l BOD5 = 250 mg/l Bể lắng ly tâm đợt Cấp khí Nước hồi lưu Bể lọc sinh học cao tải Bể lắng ly tâm đợt Cặn tươi Nguồn tiếp nhận (Biển, MĐ bảo vệ thủy sinh) CSS =< 90 mg/l LBOD5= < 45 mg/l Màng VSV Bể mêtan Sân phơi cát Q=1884 m3/ h SS= 39,83mg/l BOD5=45 mg/l Khí đốt Vận chuyển Vận chuyển Sân phơi bùn Nước hồi lưu Vận chuyển - Để phân phối nước thải khắp bề mặt bể lọc sinh học, ta dùng hệ thống tưới phản lực - Lưu lượng tính tốn nước thải bể lọc sinh học cao tải là: Q1b = Q tb 27786,54  13893,27 m3/ngđ= 160,8 (l/s) 2 - Chọn số ống tưới phản lực ống, ta có lưu lượng nước thải ống phản lực : Qống = Q1b 160,8   40,2 (l/s) 4 - Ống phản lực bố trí cách mép thành bể 100 mm,nên ta có đường kính hệ thống tưới phản lực :Dpl = D1b – 0,2 = 30– 0,2 = 29,8 m D1b = 30 m : đường kính bể lọc sinh học cao tải - Chọn ống phân phối hệ thống tưới phản lực, đường kính ống tưới phản lực : Dơ = 4.Q1b 4.160,8.10    0,226 m= 226mm chọn D = 250 mm n. v 4.3,14.1 Q1b = 160,8 l/s : lưu lượng nước thải cung cấp cho bể lọc n = : số ống tưới phản lực lựa chọn hệ thống v = m/s : tốc độ nước chảy đầu ống (theo 8.13.7-[1]) - Chọn Dơ = 250 mm, kiểm tra lại vận tốc thực tế đầu ống ta có: 4.Qtb 4.160,8.10    0,82 m/s n. D o 4.3,14.0,25 Với kết v = 0,82 m/s thoả mãn điều kiện 0,6  v  1,0m/s ( v chống lắng cặn) v= - Số lỗ nhánh ống phân phối tính theo công thức:  80  m=  1   D pl    80    1   29800    187 lỗ Dpl = 29,8m= 29800 mm : đường kính hệ thống phản lực - Vị trí lỗ ống phản lực bố trí cách tâm trục tính tốn theo số thứ tự lỗ cách trục hệ thống Khoảng cách lỗ L i cách tâm hệ thống tưới tính theo cơng thức : Li = D pl i 29800 i  1090 i (mm) m 187 Li : khoảng cách lỗ thứ i cách tâm trục Dpl = 29800mm : đường kính hệ thống tưới phản lực i : số thứ tự lỗ tính m = 187 lỗ: tổng số lỗ nhánh ống phân phối Với cơng thức tính ta có khoảng cách lỗ thống kê bảng sau : i Li (mm) i Li (mm) i Li (mm) i Li (mm) i Li (mm) 1090,00 1541,49 39 40 6807,05 6893,77 77 78 9564,71 9626,62 115 116 11688,95 11739,66 153 154 13482,56 13526,54 1887,94 2180,00 2437,31 2669,94 2883,87 41 42 43 44 45 6979,41 7064,01 7147,61 7230,24 7311,94 79 80 81 82 83 9688,13 9749,26 9810,00 9870,37 9930,37 117 118 119 120 121 3082,99 46 7392,74 84 9990,02 122 3270,00 47 7472,66 85 10049,3 123 10 3446,88 48 7551,74 86 10108,24 124 11 3615,12 49 7630,00 87 10166,84 125 12 3775,87 50 7707,46 88 10225,11 126 13 3930,05 51 7784,16 89 14 4078,41 52 7860,10 90 15 4221,55 53 7935,32 91 16 4360,00 54 8009,83 92 17 4494,19 55 8083,66 93 18 4624,48 56 8156,81 94 19 4751,20 57 8229,32 95 20 4874,63 58 8301,19 96 21 4995,01 59 8372,45 97 22 5112,55 60 8443,10 98 23 5227,46 61 8513,17 99 24 5339,89 62 8582,67 100 25 5450,00 63 8651,61 101 26 5557,93 64 8720,00 102 11008,46 140 27 5663,81 65 8787,86 103 11062,29 141 28 29 30 5767,74 5869,83 5970,18 66 67 68 8855,20 8922,03 8988,37 104 105 106 11115,86 11169,18 11222,24 142 143 144 31 6068,86 69 9054,22 107 11275,05 145 10283,0 10340,6 10397,9 10454,9 10511,58 10567,9 10624,0 10679,78 10735,2 10790,4 10845,3 10900,0 10954,3 11790,15 11840,43 11890,5 11940,35 11990 12039,4 155 156 157 158 159 13570,39 13614,10 13657,66 13701,09 13744,38 160 13787,53 12088,68 161 13830,55 162 13873,44 163 13916,19 164 13958,81 12137,7 12186,57 12235,2 127 12283,68 165 14001,30 128 12331,9 166 14043,67 129 12380,02 167 14085,90 168 14128,01 169 14170,00 170 14211,86 171 14253,60 172 14295,22 173 14336,71 130 131 132 133 134 135 12427,9 12475,6 12523,1 12570,4 12617,66 12664,6 136 12711,48 174 14378,09 137 12758,12 175 14419,34 138 12804,6 176 14460,48 177 14501,51 178 14542,41 179 14583,21 180 181 182 14623,88 14664,45 14704,90 183 14745,25 139 12850,9 12897,0 12943,0 12988,85 13034,5 13080 13125,3 32 6165,97 70 9119,59 108 11327,61 146 33 6261,57 71 9184,50 109 11379,93 147 34 6355,74 72 9248,96 110 11432,02 148 35 6448,53 73 9312,96 111 11483,86 149 36 6540,00 74 9376,53 112 11535,48 150 37 6630,21 75 9439,68 113 11586,86 151 38 6719,21 76 9502,40 114 11638,02 152 13170,5 13215,5 13260,4 13305,1 13349,7 13394,1 13438,4 184 14785,48 185 14825,60 186 14865,62 187 14905,53 Ta có số vòng quay hệ thống tưới phút : a= 34,8.106.Qong m.d l D pl = 34,8.10 40,2  18 vòng/phút 187.15.29800 Q1ơ = 40,2 l/s : lưu lượng ống tưới phản lực m = 187 lỗ : số lỗ ống phản lực dl =15 mm : đường kính lỗ, lấy không nhỏ 10mm Dpl = 29800mm : đường kính ống phản lực - Áp lực cần thiết hệ thống tưới: H= Qlo ( 256.10 81.10 294.D pl 81.10 294.29800 256.10   )   ) = 40,2 ( d m D04 K m2 10 15 174 250 360 10 = 527 mm/s = 0,527 m/s > 0,5m/s đạt yêu cầu (Điều 8.13.7 TCVN 7957:2008) Km: mô đun lưu lượng, lấy theo bảng 4-4 –[2] trang 266 sách đồ án Ứng với Dô = 250mm có Km = 360 l/s MẶT CẮT A-A 1.Ống dẫn nước vào 2.Khớp quay phản lực 3.Ống phân phối 4.Hệ thống dây treo 5.Cột trung tâm 6.Lớp vật liệu lọc 7.Sàn thu nước 8.Dầm đỡ sàn thu nước 9.Ngăn thu nước 10.Ống dẫn khí vào bể 11.Lan can bảo vệ MẶT BẰNG Hình 9- Bể lọc sinh học cao tải Hệ thống thu nước bể lọc - Chọn cách thức thu nước bể lọc thu nước qua sàn đục lỗ - Sàn đục lỗ đặt cách đáy bể 0,8m - Tổng diện tích lỗ thu nước :  30 Flthu = 8%.F1bể = 8%.( )= 56,55 m2 - Đáy bể lọc nghiêng phía thu nước với độ dốc 0,01 Chọn ống dẫn nước thải vào khỏi BLSH - Chọn vận tốc dòng nước chảy ống dẫn nước thải xử lý từ bể lắng I sang bể lọc v c = 0,8m/s Ta có diện tích tiết diện ống : Q1b 160,8.10    0,201m2 Fc = vc 0,8 - Đường kính ống : Dc = 4.Fc 4.0,201   0,505 m.Chọn D = 510mm  3,14 VIII Bể lắng ly tâm đợt II Vị trí : Nằm sau bể lọc sinh học cao tải Mục đích nguyên lí hoạt động bể: Bể lắng ly tâm đợt II có chức tách màng sinh vật khỏi dòng nước thải, giữ lại màng vi sinh vật dạng cặn lắng Nước thải sau lọc qua bể lọc sinh học cao tải cho chảy vào bể lắng ly tâm đợt II Tại nước thải lắng tạp chất màng vi sinh dạng cặn lắng xuống đáy nằm dạng bùn cặn hay lên dạng chất - Bể chọn xây dựng có dạng mặt hình tròn - Thể tích tổng cộng bể lắng ly tâm đợt II ; WII = QII t = 1157,77.1,5 = 1736,66 m3 Trong đó: QII = 27786,54 (m3/ngđ) = 1157,77 m3/h Chọn t = 1,5h : thời gian nước lưu bể lắng ly tâm đợt II Bảng 36 TCVN 7957:2008) - Chọn bể lắng hoạt động đồng thời, ta tích bể : Wb = W II = 868,33 m3 n H2 = 2m : chiều sâu vùng lắng bể lắng ly tâm đợt II - Diện tích bể : Fb = Wb 868,33  434,16 m2 H2 - Đường kính bể là: Db = 4.Fb 4.434,16  23,51  3,14 Chọn Db = 24 (m) Kiểm tra: D 24  12 Mà tỷ lệ đường kính D chiều sâu vùng lắng lấy H khoảng từ đến 12  (thỏa mãn 12 điều 8.5.11 TCVN 7957:2008) - Diện tích bể lắng ly tâm : F = R2= 3,14.122= 452,16 (m2) - Thể tích ngăn cơng tác bể: Wb= F×H = 452,16.2 = 904.32 (m3) - Kiểm tra lại thời gian lưu nước: W N 904,32 2 t b  1,56 h (nằm khoảng từ 1,5  2h)  Thỏa mãn Q 1157 ,77 - Đường kính ống dẫn nước từ bể điều hòa sang bể lắng ly tâm 400 mm - Đường kính ống hướng dòng bên bể lắng ly tâm, chọn Dhd = 3(m) - Chiều cao chắn hướng dòng, chọn Hhd =1/3H=(1/3) 3=1(m) - Đường kính ống xả cặn Dc =300mm - Tốc độ gạt bùn (2- 3) vòng/h, chọn vòng/h - Tính tốn máng tràn thu nước xung quanh bể Ta có lưu lượng nước thải qua bể: Qb = Q 1157 ,77  = 578,89 (m3/h) = 160,8 (l/s) 2 Chọn vận tốc nước tràn qua máng: V=0,8(m/s) Qb 578,89  = 0,2 (m2) v 3600.0,8 Fm 0,2  Chọn Bm = 0,5m Hm = = 0,4(m) B m 0,5 Diện tích mặt cắt ly tâm: Fm = Tải trọng máng tràn : q= Qb 578,89  = 7,68 (m3/m.h) = 2,13 (l/m.s) < 10 (l/m.s) (theo mục 8.5.10D 3.14 24 TCVN7957:2008) - Đường kính ống hướng dòng bên bể lắng ly tâm, chọn Dhd = 3(m) - Chiều cao xây dựng bể lắng ly tâm : Hb = H2 + h2 + h3 + h4 = + 0,3+ 0,3+ 0,5 = 3,1 m H2 = m: chiều cao vùng lắng cặn bể lắng ly tâm h2 = 0,3m : chiều cao lớp trung hoà h3 = 0,3m : chiều cao bảo vệ h4 = 0,3-0,5 m : chiều cao phần chứa bùn bể Theo 8.5.11b-[1] lấy 0,5 - Lượng màng vi sinh vật tích luỹ ngăn chứa cặn với thời gian tích luỹ cặn ngày bể : Wmsv= G.N 100.T 28.164700.100.1  = 57,65 m3/ngđ (100  P).1000.1000.n (100  96).1000.1000.2 Trong đó: + G = 28g/ng.ngđ : khối lượng màng vi sinh vật bể lắng đợt dùng bể lọc sinh học cao tải tính đầu người (8.15.4) + N = 164700 người + T = ngày : thời gian tích luỹ cặn + P = 96% : độ ẩm cặn Việc xả lượng bùn cặn bể thực với áp lực thuỷ tĩnh nhỏ 1,2m, đường kính ống bơm bùn 200mm Màng vi sinh vật sau lắng đọng bể lắng II dẫn đến cơng trình xử lý cặn ( Bể mê tan ) cặn tươi từ bể lắng I D =24 m - Các thông số bể lắng ly tâm đợt II: H = 3,1 m n = bể công tác Wmsv = 57,65 m3/ngđ IX Bể Metan Bể mêtan bể xử lý sinh học kị khí loại cặn phát sinh trạm xử lý nước thải Các nguồn cặn trạm bao gồm nguồn cặn : + Cặn tươi từ bể lắng ly tâm đợt + Màng vi sinh vật từ bể lọc sinh học cao tải lắng bể lắng II Xác định lượng cặn đưa đến bể mêtan - Lượng cặn tươi từ bể lắng ly tâm đợt đưa đến bể mêtan : Wc = 298,1.19202.60.1,1 C a Q.E.K 75,56 (m3/ng.đ) = (100  95).10 (100  Pc ).10 c Ca = 298,1 mg/l: hàm lượng chất lơ lửng ban đầu Q = 19202 m3/ng.đ : lưu lượng nước thải E = 60% : hiệu suất bể lắng ly tâm đợt I P = 95% : độ ẩm cặn.Theo Điều 8.5.5[1] c : lượng thể tích cặn tươi, lấy K: hệ số kể đến tăng lượng cặn cỡ hạt lơ lửng lớn, K=1,1-1,2 Chọn K =1,1 - Màng sinh vật đưa từ bể lắng đợt II sang bể mêtan : Wmsv = 57,65.2 = 115,3 m3/ ng.đ - Lượng cặn tổng cộng đưa đến bể mêtan : W = Wc + Wmsv = 75,56 + 115,3= 190,86 m3/ ng.đ - Độ ẩm trung bình hỗn hợp cặn :  Phh = 100 1   C c  C msv  3,78  4,61     95,6%  = 100 1  W 190,86    Với: Cc: lượng chất khô cặn tươi ngày đêm, P = 95% Cc = Wc (100  P) 75,56 (100  95)   3,78 m3/ngđ 100 100 Cmsv: lượng chất khô màng vi sinh vật, P = 96% Cmsv = Wmsv (100  P) 115,3.(100  96)   4,61 m3/ngđ 100 100 Tính tốn kích thước bể mêtan : Ta có độ ẩm hỗn hợp cặn Phh = 95,6% > 95% nên chọn chế độ lên men ấm với nhiệt độ t = 33oC - Dung tích bể mêtan tính theo cơng thức: Wm = W.100 190,86 100   1988,13 m3 D 9,6 W = 190,86 m3/ngđ : lượng cặn tổng cộng dẫn đến bể mêtan D = 9,6 % : liều lượng cặn ngày đêm dẫn đến bể mêtan, phụ thuộc vào chế độ lên men ẩm độ ẩm cặn.(Bảng 53-[1]) nội suy Chọn xây dựng bể mêtan, ta có dung tích bể 994,06 m Kích thước bể mêtan phụ thuộc vào dung tích bể Với dung tích bể ta tham khảo theo kích thước thiết kế mẫu (bảng 3-15-[2]) trang 161 sách đồ án sau : D = 12,5m h1 = 1,9m H = 6,5 m h2 = 2,15m D =12,5 m H = 6,5 m n = bể công tác h1= 1,9 h2=2,15 Lượng bùn phân huỷ ngày đêm Ở bể Mêtan lượng bùn khô phân huỷ 50% mà độ ẩm bùn khơng thay đổi, sau khỏi bể Mêtan lượng bùn khô còn lại là: m= 3,78  4,61 = 4.2 ( m3/ng.đ) Độ ẩm bùn sau phân huỷ bể Mêtan không đổi nên lưu lượng bùn phân huỷ ngày đêm WP = W 190,86  = 95,43 (m3/ngđ)= 3,98 (m3/h) 2 Chọn chu kỳ xả cặn bể Mêtan: T = ngày/lần Dung tích phần chứa cặn (phần chóp đáy bể): W = WP x T = 95,43.1= 95,43 (m3) Lượng nước tách từ bể Mêtan: Wn = W - WP = 190,86-95,43 = 95,43 (m3/ngđ)= 3,8 (m3/h) Ghi - Ống dẫn hỗn hợp cặn 2 - Ống xả cặn lên men - Ống xả nước bùn - Ống dẫn khí đốt X Sân phơi bùn Bùn từ bể mêtan bể tiếp xúc dẫn hàng ngày tới sân phơi bùn nhờ bơm hút bùn Nhiệm vụ sân phơi bùn làm giảm độ ẩm bùn xuống 75 -80%, làm giảm thể tích bùn để vận chuyển W = Wmt + Wtx - Sau khỏi bể mêtan lượng cặn giảm 50%,nên lưu lượng bùn dẫn từ bể mêtan đến sân phơi bùn là: Wmt=50%W=0,5 190,86 = 95,43 (m3/ngđ) Lượng bùn từ bể metan đến sân phơi bùn: Wmt = 95,43 (m3/ngđ) Do đó: W = 95,43m3/ngđ - Tổng lượng bùn chuyển đến sân phơi bùn tháng : 30 95,43 = 2862,9 (m3) Chọn chiều cao lớp bùn sân phơi bùn là: 0,8m - Diện tích hữu ích sân phơi bùn : Fsp = 2862,9 = 3578,63 (m2) 0,8 - Sân phơi bùn chia làm 30 ơ, diện tích ô x 16 = 128 (m2) - Diện tích phụ sân phơi bùn để phục vụ cho đường ô tô, mương máng: F’ = k.Fsp = 0,25 3578,63 = 894,66 m2 k = 0,25 : hệ số tính đến diện tích phụ - Tổng diện tích sân phơi bùn F = Fsp + F’ = 3578,63+894,66 = 4473,29 m2 - Lượng cặn phơi đến độ ẩm 75% tháng là: B= m L= 16 m n = 30 ô  95,43.100  95,6    30 = 503,87 (m3/30 ngày) 100  75   W = Cặn từ bể mêtan có độ ẩm 95,6% sau qua sân phơi bùn độ ẩm giảm 75% nên lượng nước tách sân phơi bùn : Q1=Wmt.(1- 100  P1 W ( P1  P2 ) 95,43.(95,6  75)  78,63 (m3/ngđ) )= 100  P 100  P2 100  75 XII Các cơng trình phụ Theo phụ lục D TCVN 7957 :2008 Nhà hành chính: 120 (m2) Nhà bảo vệ: 12 (m2) Nhà để xe: 60 (m2) Phòng thí nghiệm: 50 (m2) Nhà kho: 15 (m2) Trạm biến thế: 20 (m2) Xưởng sữa chữa: 50 (m2) Trạm cấp khí : 15 (m2) Nhà thu khí đốt: 50 (m2) Chương IV: TÍNH TỐN CAO TRÌNH VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG Chọn vị trí xây dựng trạm xử lý nước thải Việc chọn vị trí xây dựng trạm xử lý nước thải dựa vào điều kiện địa hình, thủy văn, so sánh tiêu kinh tế - kỹ thuật đảm bảo yêu cầu sau: - Khơng đặt đầu hướng gió đạo - Đảm bảo khoảng cách cách ly vệ sinh - Kết hợp với qui hoạch chung khu vực tính tới khả mở rộng tương lai khu vực - Tiện lợi vận chuyển Mặt tổng thể kích thước cơng trình phụ Việc qui hoạch mặt thực cho đạt tiêu qui hoạch mặt Các cơng trình ưu tiên xây dựng cho thuận tiện nhất, cơng trình phụ cơng trình phục vụ bố trí diện tích đất lại cho hợp lý * Cơng trình Cơng trình bao gồm: ngăn tiếp nhận nước thải, song chắn rác, bể lắng cát, bể điều hòa, bể lắng ly tâm đợt I, bể lọc sinh học cao tải, bể lắng ly tâm đợt II, bể mêtan, sân phơi cát, sân phơi bùn * Cơng trình phụ : Bao gồm: nhà hành chính, trạm biến thế, trạm khí nén, nhà thu khí đốt, xưởng khí, nhà kho, nhà để xe, nhà bảo vệ Xung quanh trạm xử lý nước thải có trồng xanh hàng rào bảo vệ Cao trình theo nước Mặt cắt theo nước tính ngăn tiếp nhận nước thải qua cơng trình thải sơng Tổn thất áp lực qua cơng trình sơ lấy sau: - Ngăn tiếp nhận 0,1m - Song chắn rác 0,2m - Bể lắng cát 0,2m - Bể làm thoáng sơ 0,2m - Bể lắng ly tâm đợt I 0,5m - Bể lọc sinh học cao tải 3,5m - Bể lắng ly tâm đợt II 0,5m - Máng trộn 0,3m - Bể tiếp xúc ly tâm 0,3m Tổn thất áp lực mương máng tính theo tổn thất dọc đường: H dd = i.l Trong đó: i - độ dốc mương l - chiều dài mương (m) t Tên cơng trình Ngăn tiếp nhận tới song chắn rác Song chắn rác tới bể lắng cát Bể lắng cát tới bể điều hòa Bể điều hòa đến bể lắng I Bể lắng I đến trạm bơm Bể lọc sinh học đến hố chia nước Bể lắng II tới máng trộn Máng trộn tới bể tiếp xúc i 0,0016 0,0016 0,0016 0.0016 0,0016 0,0016 0,0016 0,0016 l (m) 3,9 3,7 28,5 5,5 9,5 35 6,5 5,5 Công thức H1 = 0,0016 3,9 H2 = 0,0016 3,7 H4 = 0,0016 28,5 H5 = 0,0016 5,5 H6 = 0,0016 9,5 H7 = 0,0016 35 H8 = 0,0016 6,5m H8 = 0,0016 5,5 Kết (m) 0,0063 0,006 0,0456 0,0088 0,0152 0,056 0,0104 0,0088 - Cốt mặt đất 10,0(m) - Bố trí bể cho đáy bể khơng đụng mực nước ngầm Tổn thất qua máng tràn lấy 0,1m Cao trình theo bùn Cao trình theo bùn cắt theo sơ đồ từ bể lắng I, bể lắng II, bể tiếp xúc tới bể mêtan sân phơi bùn KẾT LUẬN Trên toàn dây chuyền cơng nghệ tính tốn cụ thể thơng số kĩ thuật cơng trình trạm xử lí nước thải có cơng suất Q = 32345,46 m3/ng.đ, dùng để xử lí nước thải cho khu vực có số dân 225 000 Nuớc thải với hàm lượng chất lơ lửng C = 293,9 mg/l hàm lượng BOD5 = 319,13 mg/l Với mức độ cần thiết xử lí chất lơ lửng phải đạt đạt 69,38%, BOD cần đạt 85,9% với DCCN đưa xử lí nước đảm bảo mục đích sử dụng cấp nước sinh hoạt, đạt tiêu chuẩn cột B QCVN 40:2008/BTNMT TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiêu chuẩn 7957:2008 Tính tốn thiết kế cơng trình _Lâm Minh Triết _ Nhà xuất Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Xử lí nước thải đô thị - PGS.TS Trần Đức Hạ Tuyển tập 31 Tiêu chuẩn Việt Nam môi trường MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Chương I: XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN I Xác định lưu lượng tính tốn trạm xử lý nước thải: Lưu lượng nước thải sinh hoạt : 2.Nước thải sản xuất dịch vụ: 3 Lưu lượng tổng cộng nước thải thành phố: II Xác định nồng độ bẩn nước thải : Xác định hàm lượng chất lơ lửng: a) Trong nước thải sinh hoạt: b) Trong nước thải sản xuất: .5 c) Trong nước thải bệnh viện: d) Nồng độ chất lơ lửng tổng cộng ………………………………………… 2.Xác định hàm lượng BODht nước thải : a)Trong nước thải sinh hoạt: .6 b)Trong nước thải sản xuất: c)Trong nước thải bệnh viện: d) Nồng độ chất hữu hỗn hợp nước thải : III Xác định mức độ làm cần thiết nước thải: 1.Mức độ làm tính theo hàm lượng chất lơ lửng: 2.Mức độ làm tính theo hàm lượng BODht: IV.Xác định dân số tính toán: 1.Dân số tính tốn tính theo hàm lượng chất lơ lửng: 2.Dân số tính tốn tính theo hàm lượng BOD20: Chương II: CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÍ VÀ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CỒNG NGHỆ I.Lựa chọn sơ đồ công nghệ cho trạm xử lý : II.Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải :……….…………………………………10 ChươngIII:TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNHTRONG DÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆ11 I.Ngăn tiếp nhận nước thải: 11 II.Song chắn rác: 12 1.Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác: 12 Song chắn rác: 12 III Bể lắng cát ly tâm : 15 1.Tính toán mương dẫn nước thải từ song chắn rác đến bể lắng cát: 15 Tính tốn bể lắng cát ly tâm: 16 IV Sân phơi cát: .18 V Thiết bị đo lưu lượng 19 VI Bể lắng ly tâm đợt I: 20 VII Bể lọc sinh học cao tải : 23 1.Tính tốn kích thước bể lọc: 23 Tính tốn hệ thống thơng gió cho bể lọc sinh học cao tải : .25 3.Tính tốn hệ thống tưới phản lực : 25 Hệ thống thu nước bể lọc:….…………………………………………… 28 Chọn ống dẫn nước thải vào khỏi BLSH: 28 VIII Bể lắng ly tâm đợt II: .28 IX Bể Metan : 29 1.Xác định lượng cặn đưa đến bể mêtan : 30 2.Tính tốn kích thước bể mêtan : 30 3.Lượng bùn phân hủy nột ngày đêm: ………………………………… 31 X Sân phơi bùn : 31 XI Các cơng trình phụ: 34 Chương IV: TÍNH TỐN CAO TRÌNH VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG 35 1.Cao trình theo nước: ………………………………………………………………35 Cao trình theo nước: ………………… ………………………………………35 Chọn vị trí xây dựng trạm xử lý nước thải :………………………………… 35 Mặt tổng thể kích thước cơng trình phụ 36 KẾT LUẬN 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 ... TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Quy hoạch xử lý nước thải cho khu đô thị số 47: Quy hoạch phương án thu gom quản lý nước thải khu đô thị Đề xuất phương án công nghệ cho trạm xử lý nước thải tập trung sở... CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ VÀ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ I Lựa chọn sơ đồ công nghệ cho trạm xử lý Cở sở lựa chọn : Để lựa chọn cho trạm xử lý sơ đồ công nghệ với biện pháp xử lý nước thải qua giai... thước cơng trình phương án công nghệ đề xuất cho trạm xử lý nước thải tập trung  Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế trạm xử lý nước thải cho thành phố với số liệu sở sau:  Nước thải sinh hoạt: Dân số: