đồ án môn học xử lý nước thải đô thị

Chất lượng nước thải công nghiệp sau khi được xử lí cục bộ: pH :68 SS (mgl) 500 BOD5 (mgl) :300 COD (mgl): 600 Nhà máy thủy sản2: Thời gian hoạt động: 16 Lưu lượng: 900 (m3ngđ) SS (mgl) : 450 BOD5 (mgl): 800 COD (mgl): 1500 Bệnh viện: Số giường: 400 giường Các số liệu về thời tiết, địa chất thuỷ văn: Nhiệt độ trung bình năm của không khí: 20 0C Hướng gió chủ đạo trong năm: Tây Bắc Mực nước ngầm: + Mùa khô sâu dưới mặt đất: 7m + Mùa mưa sâu dưới mặt đất: 5m Đặc điểm hệ thống thoát nước : Riêng Đặc điểm nguồn tiếp nhận: Biển mục đích: không áp dụng cho Thể thao, giải trí dưới nước Bảo vệ thủy sinh. Yêu cầu chất lượng của nước thải sản xuất, dịch vụ trước khi đổ vào trạm xử lý nước thải tập trung phải có tính chất thành phần tương đương với nước thải sinh hoạt và: Hàm lượng chất lơ lửng: không được vượt quá 300 mgl Hàm lượng chất hữu cơ theo BOD5 không được vượt quá 250 mgl. Hàm lượng các thông số các chất độc hại khác không vượt quá quy định cột B của QCVN 40:2011BTNMT.   Chương I: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN Nội dung xác định các thông số tính toán cho trạm xử lí nước thải gồm : Lưu lượng thải tổng cộng Nồng độ chất bẩn theo chất lơ lửng và theo BOD5 Mức độ cần thiết của xử lí nước thải I.1 Xác định lưu lượng thải tổng cộng (một ngày đêm) Nước thải của khu đô thị gồm nước thải từ các hoạt động sinh hoạt của con người và một phần nhỏ nước thải từ các hoạt động dịch vụ và sản xuất và bệnh viện I.1.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt Lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải sinh hoạt (Qshtb.ngđ) được tính theo công thức (Theo TCVN 79572008 mục 8.1.2) Qshtb.ngđ = 0,8 . a . N (ngđ) Trong đó : a là tiêu chuẩn cấp nước a=125 lngđ qt = 0,8.a = 0,8.125 = 100 (lng.ngđ) tiêu chuẩn thoát nước trung bình N số người được cấp nước . Số dân của thành phố là 255000 người. Gỉa sử 100% người dân đều được cấp nước sạch. Qshtb.ngđ =0.8.125.255001000 = 25 500 (m3ngđ) Lưu lượng trung bình giờ : Qshtb.h Qshtb.h= 2550024=1062.5 m3h Lưu lượng trung bình giây Qshtb.s Qshtb.s =10623.6 =295.14 (ls) Từ kết quả lưu lượng trung bình giây của nước thải khu đô thị tra theo bảng 2TCVN 79572008 mục 8.1.2, ta được số liệu sơ bộ của hệ số không điều hoà chung là: 1, 55 I.1.2 Lưu lượng nước thải dịnh vụ và sản xuất Lưu lượng nước thải khu công nghiệp Nước thải công nghiệp sau khi được xử lí sơ bộ thì coi như chảy điều hòa tới trạm xử lí tập trung . Lưu lượng trung bình giờ của nước thải công nghiệp trong ngày đêm: QKCNtb.h = QKCN24 = 652024 = 271.66 m3h Lưu lượng trung bình giây của nước thải công nghiệp: QKCNtb.s = 271.663.6= 75.46 ( ls) Lưu lượng nước thải cụm công nghiệp 2 :

LỜI MỞ ĐẦU

Nhận thấy được sự cần thiết và quan trọng trong việc đào tạo ra các kĩ sư trongtương lai, Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng luôn cố gắng tìm ra phương pháp dạy

và học mới có hiệu quả, các bộ môn chuyên ngành luôn được bổ sung các kiến thức và

kĩ năng thực tế Chính vì vậy mà sau khi hoàn thành cơ bản lý thuyết môn học Xử línước thải, sinh viên lớp 12QLMT chúng em được nhận đồ án môn học này Đây là dịp

để chúng em có thể tổng hợp được về cơ bản những kiến thức đã học, áp dụng vàotrường hợp cụ thể, qua đó nâng cao khả năng thể hiện bản vẽ Đây cũng là dịp để sinhviên tiếp cận với các công việc liên quan đến ngành nghề trong tương lai

Sau một thời gian nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo bộ môn cùng với sự

cố gắng của bản thân nên em đã hoàn thành xong đồ án môn học Xử lí nước thải Trong quá trình thực hiện đồ án do sự chưa hoàn thiện về kiến thức và thiếu cáckinh nghiệm thực tế, nên đồ án cũng không thể tránh khỏi sai sót Em kính xinthầy thông cảm và giúp em chỉ ra những thiếu sót để đồ án của em được hoànthiện hơn

Sinh viên thực hiện

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

Nhiệm vụ thiết kế:

 Thiết kế trạm xử lý nước thải cho một thành phố với các số liệu cơ sở sau:

• Nước thải sinh hoạt:

- Dân số: 255.000 người

- Tiêu chuẩn cấp nước trung bình: 125 l/ng.ngđ

- Số hộ sử dụng bể tự hoại: 90%

• Nước thải sản xuất và dịch vụ:

Thành phố có 1KCN, 1CCN, 1 nhà máy thủy sản và một bệnh viện với số liệusau:

 Khu công nghiệp 1

- COD (mg/l): 400

 Cụm công nghiệp 2

Chất lượngnước thảicông nghiệpsau khiđược xử lícục bộ:

hoạt động:16

900(m3/ngđ)

 Các số liệu về thời tiết, địa chất thuỷ văn:

- Nhiệt độ trung bình năm của không khí: 20 0C

- Hướng gió chủ đạo trong năm: Tây Bắc

- Mực nước ngầm:

+ Mùa khô sâu dưới mặt đất: 7m+ Mùa mưa sâu dưới mặt đất: 5m

 Đặc điểm hệ thống thoát nước : Riêng

STT Ca làm việc Các giờ trong

 Đặc điểm nguồn tiếp nhận: Biển mục đích: không áp dụng cho Thể thao, giải trí dướinước & Bảo vệ thủy sinh.

 Yêu cầu chất lượng của nước thải sản xuất, dịch vụ trước khi đổ vào trạm xử lý nướcthải tập trung phải có tính chất thành phần tương đương với nước thải sinh hoạt và:

- Hàm lượng chất lơ lửng: không được vượt quá 300 mg/l

- Hàm lượng chất hữu cơ theo BOD5 không được vượt quá 250 mg/l

- Hàm lượng các thông số & các chất độc hại khác không vượt quá quy địnhcột B của QCVN 40:2011/BTNMT

Chương I: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN Nội dung xác định các thông số tính toán cho trạm xử lí nước thải gồm :

 Lưu lượng thải tổng cộng

 Nồng độ chất bẩn theo chất lơ lửng và theo BOD5

 Mức độ cần thiết của xử lí nước thải

I.1 Xác định lưu lượng thải tổng cộng (một ngày đêm)

Nước thải của khu đô thị gồm nước thải từ các hoạt động sinh hoạt của con người vàmột phần nhỏ nước thải từ các hoạt động dịch vụ và sản xuất và bệnh viện

I.1.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt

 Lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải sinh hoạt (Qsh

tb.ngđ) được tính theo côngthức (Theo TCVN 7957-2008 mục 8.1.2)

Qsh

tb.ngđ = 0,8 a N (ngđ)

Trong đó : a là tiêu chuẩn cấp nước a=125 l/ngđ

qt = 0,8.a = 0,8.125 = 100 (l/ng.ngđ) - tiêu chuẩn thoát nước trung bình

N số người được cấp nước Số dân của thành phố là 255000 người Gỉa sử 100%người dân đều được cấp nước sạch

I.1.2 Lưu lượng nước thải dịnh vụ và sản xuất

• Lưu lượng nước thải khu công nghiệpNước thải công nghiệp sau khi được xử lí sơ bộ thì coi như chảy điều hòa tới trạm

Lưu lượng trung bình giờ của nước thải công nghiệp trong ngày đêm:

• Lưu lượng nước thải nhà máy thủy sản:

Do trước khi đổ vào hệ mạng lưới thoát nước, nước thải từ nhà máy đã qua xử lý nên chế độ thải là điều hòa (K=1)

- Lưu lượng trung bình thải ngày đêm của nhà máy bia là:

= 900 /ngđ

- Lưu lượng trung bình thải ngày đêm của nhà máy bia là:

=900/24=37.5( /h)

3 Lưu lượng tổng cộng của nước thải thành phố:

Lưu lượng tổng cộng của nước thải thành phố bao gồm nước thải sinh hoạt, nướcthải công nghiệp từ nhà máy thủy sản 1, bia và nước thải của bệnh viện Sự phân bốlưu lượng thải theo giờ được ghi ở bảng dưới đây

Giờ Nước thải sinhhoạt Nước thảibệnh viện KCN 3 (mNước thải3) Nước thảiCCN2 m3

Nước thảinhà máythuy san

m3

Lưu lượng tổngcộng

Vậy chúng ta không phải sử dụng bể điều hòa để điều hòa lưu lượng nước thải

II Xác định nồng độ chất ô nhiễm của nước thải :

Hai chỉ tiêu quan trọng cần xác định để tính toán trạm xử lí nước thải:

- Hàm lượng chất lơ lửng TSS (mg/l)

- Nhu cầu oxy hóa hữu cơ BOD5 (mg/l)

1 Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt

• Tính cho số dân không dùng bể tự hoại

- Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sinh hoạt:

= =650( mg/l) Trong đó:+ qt: tiêu chuẩn thoát nước trung bình, qt = 100 l/ng.ngđ

+ nss: lượng chất rắn lơ lửng tiêu chuẩn của nước thải sinh hoạt tính cho 1người trong 1 ngày đêm (bảng 25 TCVN 7957-2008) (g/ng.ngđ ) Đối với nước thảichưa lắng thì n= 60 - 65 (g/ng.ngđ ), chọn 65 g/ng.ngđ

=650(mg/l)

nBOD5 = 65 g/ng.ngđ (bảng 25 TCVN 7957-2008)

• Tính cho số dân dùng bể tự hoại

Đối với nước thải có qua bể tự hoại trước khi vào hệ thống thoát chung thì nồng

2 Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải sản xuất:

* Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải KCN1:

= 350 (mg/l)

= 250 (mg/l)

* Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải CCN2:

= 500 (mg/l)

= 300 mg/l = 250 (mg/l)

= 300 mg/l = 250 (mg/l)

= 300 mg/l = 250 (mg/l)

3 Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải bệnh viện:

Bệnh viên có hệ thống xử lý nước thải sơ bộ trước khi đổ vào hệ thống thoát nước sinh hoạt, nồng độ các chất ô nhiễm lấy theo cột B QCVN 28:2010/BTNMT với

hệ số về quy mô loại hình cơ sở y tế là K = 1 (N = 400 giường)

Nồng độ các chất ô nhiễm sau xử lý sơ bộ là:

Css = 100*1 = 100 mg/l

CBOD5 = 50*1 = 50 mg/l

4 Nồng độ chất ô nhiễm trong hỗn hợp nước thải:

Nồng độ chất lơ lửng trong nước thải của mạng lưới thoát nước là:

III Xác định mức độ làm sạch cần thiết của nước thải:

1 Nồng độ chất ô nhiễm mà biển tiếp nhận

Mục đích biển: Không áp dụng cho thể thao, giải trí dưới nước & Bảo vệ thủysinh

Nồng độ chất ô nhiễm cho phép đổ vào sông lấy theo cột B QCVN

40:2011/BTNMT với:

Kq: là hệ số nguồn tiếp nhận nước thải, Kq = 1,1

Kf: là hệ số lưu lượng nguồn thải, Qthai = 36296m3/ngđ è Kf = 0,9

Vậy nồng độ các chất ô nhiễm cho phép đổ vào biển:

: Hàm lượng chất lơ lửng của hỗn hợp nước thải = 319.31 mg/l

b Theo hàm lượng BODht:

Biển

N=229500 người BTH

N = 25500 người

Bệnh viện

XL sơ bộ KCN 1 XL sơ bộ

Thủy sản

Q1 = 22950 m3/ngđ C1SS = 292.5 mg/l C1BOD5 = 350 mg/l

Q2 = 2550 m3/ngđ C2SS = 650 mg/l C2BOD5 = 650 mg/l

Q=96 m3/ngđ CSS=100mg/l CBOD5=50mg/l

Q=900m3/ngđ CSS=300 mg/l CBOD5=250mg/l

Q=6520 m3/ngđ CSS=300mg/l CBOD5=250mg/l

ESS=63,4%

EBOD5=83,4%

XL sơ bộ CCN2

Q=3855 m3/ngđ CSS=300 mg/l CBOD5=250mg/l

XL sơ bộ

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 :

1 Cở sở lựa chọn : Để lựa chọn cho trạm xử lý một sơ đồ công nghệ với các biện pháp

xử lý nước thải qua các giai đoạn có hiệu quả, ta căn cứ vào các đặc điểm như sau :

+ Công suất của trạm xử lý

+ Thành phần và đặc tính của nước thải

+ Mức độ cần làm sạch cần thiết của nước thải khi thải ra nguồn tiếp nhận

+ Tiêu chuẩn xả thải vào nguồn: biển, mục đích: không áp dụng cho thể thao, giải trí dưới nước & Bảo vệ thủy sinh

+ Các điều kiện về mặt bằng, địa hình của nơi đặt trạm xử lý: nội thành.+ Các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật khác

và hoạt động của các vi sinh vật

3 Phương án lựa chọn dây chuyền công nghệ

 Phương pháp cơ học:

 Để giữ những tạp chất thô kích thước lớn có khối lượng rác là 2,08m3/d>1m3/d

ta dùng song chắn rác cơ giới

 Xác định lượng rác cần tách:

Chiều rộng khe hở của song chắn rác 15 – 20 mm

Số lượng rác lấy từ song chắn rác 8 l/ng.năm (bảng 20 TCVN 7957)=> Của

255000 người là 255000*8/1000 = 2040 m3 /năm = 5.589 m3 /ngđ > 1,0m3 /ngđ

è cơ giới hóa khâu lấy rác

Q=36300m3/ngđ>100m3/ngđ nên sử dụng bể lắng cát để lắng cát Vì cát gâykhó khăn cho công tác lấy cặn nếu ở công trình sau dùng bể lắng cặn, máy bơmnhanh hỏng, ống dẫn bùn không hoạt động được

 Để cát lắng sạch, không chứa các chất hữu cơ, không gây mùi ta dùng bể lắng cát có thổi khí

 Cát lấy ra cần được phơi khô trước khi dùng vào mục đích khác, ta dùng sân phơi cát

 Để tách các chất hữu cơ lơ lững lắng được ta dùng bể lắng I: Với Q = 36300 m3/ngđ, ta chọn bể lắng Radian

 Cặn lắng có mùi hôi thối khó chịu, nguy hiểm về mặt vệ sinh nên cần được lên men xử lý è bể Metan

 Phương pháp sinh học: gồm các công trình sau

 Để xử lý các chất hữu cơ hòa tan và dạng keo

 Công trình làm sạch sinh học nhân tạo chiếm diện tích đất ít và thường có hiệusuất xử lý cao, phục vụ cho việc mở rộng quy mô đô thị sau này

 Với công trình nhân tạo ta có các công trình là Biofill và aeroten

 Với công trình aeroten việc quản lý vận hành khó khăn

 Với nước thải ổn định về tính chất và thành phần thì việc sử dụng biofill sẽ tốt hơn, dễ quản lý vận hành

 Công suất 36300 m3/ngđ chọn biofill cao tải tuần hoàn

 Quá trình xử lý sinh ra màng vi sinh vật và phải tách chúng ra ta dùng công trình lắng II

 Chọn bể lắng Radian

 Cặn sau bể metan cần được giảm thể tích và làm khô trước khi vận chuyển do

đó phải có sân phơi bùn

II.Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải :

Căn cứ vào các cơ sở trên, ta có sơ đồ công nghệ như sau :

Thu và đốt Khí

Nguồn tiếp nhậnBiển: không áp dụng cho thể thao, giả trí dưới nước và bảo vệ thủy sinhCss = 117 mg/l

Q=2104.15 m3/ h SS=108.57 mg/l BOD5=289.68 mg/l Qhl=436m3/h SSPL=97.389mg/l BOD5PL=250mg/l ESS = 60%

Q=2540.15m3/ h SS=97.389 mg/l BOD5=58.5mg/l E= 76.6%

Q=2540.15m3/ h SS=57.46mg/l BOD5=58.5mg/l

Bể làm thoáng sơ bộ

Thuyết minh dây chuyền công nghệ:

Nuớc thải với hàm lượng lơ lửng SS = 319.31 mg/l và hàm lượng BOD5=340.8 mg/l được dẫn đến lên ngăn tiếp nhận, qua songchắn rác, phần rác được tách ra sẽ được tập trung lại và được vận chuyển đến bãi rác Nước thải tiếp tục được bơm qua bể lắng cát ngang,

tại đây cát và các tạp chất vô cơ không tan sẽ được giữ lại,còn nước thải chảy qua bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và chảy qua bể làm

thoáng sơ bộ Hiệu quả loại bỏ chất bẩn là 15%, nồng độ chất bẩn còn lại SS=271.41 mg/l, BOD5=289.68 mg/l Nước thải tiếp tục vào bể

lắng ly tâm đợt I Tại đây các chất lơ lửng được loại bỏ dưới dạng cặn lắng xuống đáy bể hoặc nổi lên trên mặt nước Hiệu quả sau lắng I

tăng đến 60%

Nước thải sau khi qua xử lý ở bể lắng tiếp tục được đưa đến bể lọc sinh học cao tải bằng máy bơm với hàm lượng SS = 108.57 mg/l

và BOD5= 289.68 mg/l Vì nồng độ BOD5> 250 mg/l, nên ta cần lấy nước sau bể lắng II để tuần hoàn pha loãng lại,khi đó hàm lượng SS và

BOD vào bể lọc là SS = 108.57 mg/l và BOD5= 250 mg/l Bể lọc sinh học cao tải có nhiệm vụ phân hủy các hợp chất hữu cơ nhờ vào các

màng vi sinh vật với hiệu suất 76.6% Phần màng vi sinh vật đã “chết” sẽ cùng với nước thải ra khỏi bể và được giữ lại ở bể lắng đợt II

Nhiệm vụ của lắng ly tâm đợt II là giữ các màng vi sinh vật lại bể dưới dạng cặn lắng Và cuối cùng, nước thải được đưa vào bể tiếp xúc

qua giai đoạn khử trùng và được thải ra nguồn tiếp nhận Nước sau xử lý đạt loại cột B QCVN 40-2011/BTNMT.

Màng vi sinh vật ở bể lắng đợt II đưa đến bể mêtan để xử lý Tại bể mêtan tập trung cặn tươi, màng vi sinh vật sẽ được lên men yếmkhí, khí được thu lại ở trạm thu khí đốt, cặn đã lên men được làm khô ở sân phơi bùn Sau đó sẽ được vận chuyển đi nơi khác

Lượng cát ở bể lắng cát ngang được lấy đi làm ráo nước ở sân phơi cát để sử dụng vào mục đích khác

Cấp nước hổi lưu

Qmax2104.15m3/ hCSS=271.41mg/lCBOD5=

Chương III: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG DÂY CHUYỀN

CÔNG NGHỆ I.Ngăn tiếp nhận nước thải:

Nguồn nước thải thành phố bao gồm nước thải sinh hoạt của người dân, nước thải bệnhviện, nước thải công nghiệp (đã qua xử lí sơ bộ ) theo mương dẫn vào trạm xử lí nước thải vàtập trung tại ngăn tiếp nhận nước thải

Phần nước thải được hồi lưu về từ sân phơi cát rất nhỏ so với lưu lượng nước thải nênkhông cần tính vào

Ngăn tiếp nhận được đặt ở vị trí cao để nước thải từ đó có thể tự chảy qua các côngtrình phía sau

Lưu lượng tính toán của trạm xử lý

Q 2104.15 (m3/h) = 584.48 (l/s)

Ta có kích thước của mỗi ngăn tiếp nhận theo các cơ sở thực nghiệm là:

Lưu lượng nướcthải Q(m3/h)

Đường kínhống áp lựcd(mm)

Kích thước ngăn tiếp nhận

+ Song chắn rác.

1.Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác:

Chọn mương dẫn nước thải là mương hình chữ nhật, các thông số thuỷ lực của mương được thống kê trong bảng sau:

Thông sốthuỷ lực

Lưu lượng nhỏ nhất

Q = 236.4 (l/s)

Lưu lượng trung bình

Q = 420.1 (l/s)

Lưu lượng lớn nhất

Q = 548.48 (l/s)Chiều rộng của

+ hmax : chiều cao lớp nước lớn nhất trong mương, hmax = 1.1 (m)

+ hbv : chiều cao bảo vệ mương, hbv = 0,3 (m)

⇒ Chiều cao xây dựng mương: H = 1,1+ 0,3 = 1,4 (m)

2 Song chắn rác:

• Vị trí

Nằm sau ngăn tiếp nhận nước thải

• Mục đích

Loại bỏ rác ra khỏi nước thải nhằm tránh khỏi các sự cố cho các máy bơm và tránh ảnh hưởng tới các công trình xử lí phía sau.

• Nguyên lí hoạt động

Nước thải cùng rác chảy vào ngăn tiếp nhận rồi qua song chắn rác Song chắc rác gồm những thanh đan sắp xếp cạnh nhau.Khoảng cáchgiữa các thanh đan là mắt lưới.Rác sẽ được giữ lại ở trước song chắn rác nhờ vào các mắt lưới Người ta dùng hệ thống gạt rác tự độnghoặc thủ công để lấy rác ra khỏi song chắn để đảm bảo không bị tắc ngẽn trong quá trình hoạt động

• Các lưu ý khi thiết kế song chắn

 Song chắn rác thường đặt nghiêng so với mặt nằm ngang một góc 45-60º để giảm tổn thất thủy lực và dễ dàng lấy rác

 Tốc độ qua song chắn lấy từ 0,8 – 1,0 m/s (với lưu lượng tối đa)

 Để khắc phục hiện tượng dồn nước trước song chắn và lắng cặn sau song chắn thì phía sau song chắc phần mương đặt song chắnlàm thấp xuống một đoạn bằng tổn thất thủy lực đã tính

• Tính toán song chắn rác : gồm tính toán kích thước buồng đặt song chắn, song chắn và tổn thất áp lực

n : số khe hở của song chắn rác

qmax lưu lượng tổng cộng lớn nhất của trạm xử lý nước thải

qmax = 0,54848m3/s

K = 1,05 : hệ số tính đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác (hệ số thực nghiêm)

v = 0.87 m/s : vận tốc của dòng nước qua song chắn ứng với lưu lượng lớn nhất

l = 0,016 m : khoảng cách giữa các khe hở của song chắn rác

- Chiều rộng của song chắn rác là:

Bs = s( n+1) + l.n = 0,008 ( 38+ 1) + 0,016x38 = 0.92 m

s = 0,008 m: bề dầy của thanh song chắn rác.

n = 57 : số khe hở của song chắn

- Kiểm tra vận tốc dòng chảy tại phần mở rộng của mương trước song chắn ứng với qmin để tránh tình trạng lắng đọng cặn khi vận tốc nhỏhơn 0,4 m/s

k1 : hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác ở song chắn k1 = 2 ÷ 3, chọn k1 = 3

: hệ số sức cản cục bộ của song chắn được xác định theo công thức :

: (lấy theo bảng) hệ số phục thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn = 1,83 (Bảng 3-7 –[2])

: góc nghiêng của song chắn so với hướng dòng chảy, = 600

= 1,83 sin600 =0,628

=> hs = 0,628 = 0,072 m = 7.2 cm

- Chiều dài phần mở rộng của ngăn trước song chắn rác là:

L1 = = =0.44 m

Bs = 0.92 m: chiều rộng của song chắn rác

Bm = 0,6 m: chiều rộng của mương dẫn nước

= 200 : góc nghiêng chỗ mở rộng

- Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác: L2 = =0,44/2=0,22m

- Chiều dài xây dựng của mương để lắp đặt song chắn là:

L = L1 + L2 + Ls = 0,44 + 0,22 + 1,5 = 2.16 m lấy 2.2m

Ls = 1,5 m : chiều dài phần mương đặt song chắn rác

- Chiều sâu xây dựng phần mương đặt song chắn rác:

H = hmax + hs + hbv = 1,1 + 0,072 + 0,5 = 1,672 (m) lấy 1.7 m

hmax = 1,1 m:chiều sâu lớp nước trong mương dẫn ứng với trường hợp lưu lượng lớn nhất

hs = 0,072 m: tổn thất áp lực của song chắn

hbv = 0,5m : khoảng cách giữa cốt sàn nhà đặt song chắn rác và mực nước cao nhất

* Vậy ta có các thông số của song chắn rác:

Ta có hình vẽ minh hoạ song chắn rác

Bs = 0.92m

L = 2,2m

H = 1,7m

n = 2 song (1 công tác + 1 dự phòng )

Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

- Khối lượng rác lấy ra trong ngày đêm từ song chắn rác là :

W1 = =5.6 (m3/ngđ)

a = 8(l/người.ngđ) : số lượng rác lấy ra từ song chắn rác tính theo đầu người, khi khe hở của song chắn rác là 16-20mm.(Bảng 20 điều7.2.12 TCVN 7957-2008 )

N dân số 255000 người

nll = 65 g/ng.ngđ : lượng chất lơ lửng tiêu chuẩn thải tính cho 1 người Theo bảng 25 điều 8.17 tiêu chuẩn 7957 :2008

- Trọng lượng rác tính theo 1 ngày đêm là :

P = W1 G = 5.6 750 = 4200 (kg/ngđ) = 4.2(tấn/ngđ)

G = 750 kg/m3 : trọng lượng riêng của rác Theo điều 7.2.12 TCVN 7957-2008

- Trọng lượng rác tính theo từng giờ trong 1 ngày đêm:

Ph = = 0,35 tấn/h

Kh = 2 :hệ số không điều hoà giờ của rác Theo điều 7.2.12 TCVN 7957-2008 * * Rác được phơi ráo nước rồi vận chuyển đi nơi khác

III Bể lắng cát ngang :

1 Tính toán mương dẫn nước thải từ song chắn rác đến bể lắng cát:

Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thuỷ lực u 18mm/s Đây là các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn.Mặc dù không độc hại, nhưng chúng cản trở hoặc động của các công trình xử lý nước thải (XLNT) như tích tụ trong bể lắng, bể mêtan,…

làm giảm dung tích công tác của các công trình, gây khó khăn cho việc xã bùn cặn, phá huỷ quá trình công nghệ của trạm XLNT,… Để

đảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải hoạt động ổn định cần phải có công trình và thiết bị lắng cặn phía trước

Như vậy, nước Nước thải sau khi đi qua song chắn rác được mương dẫn nước trong song chắn rác đưa đến bể lắng cát ngang Nhiệm

vụ của bể lắng cát là loại bỏ các khoáng chất vô cơ, chủ yếu là cát

Hình 3:Cấu tạo song chắn rác

Bể lắng cát ngang được xây dựng dọc theo trước mặt của song chắn rác Do vậy mương dẫn nước thải từ song chắn rác đến bể lắng cátngang được chọn giống như mương dẫn phía trước, với các thông số thuỷ lực cũng giống như sau:

Thông sốthuỷ lực

Lưu lượng nhỏ nhất

Q = 236.4 (l/s)

Lưu lượng trung bình

Q = 420.1 (l/s)

Lưu lượng lớn nhất

Q = 548.48 (l/s)Chiều rộng của

• Các lưu ý khi thiết kế:

 Vận tốc dòng chảy khi lớn nhất là 0,3 m/s , khi lưu lượng nhỏ nhất là 0,15 m/s

 thời gian lưu nước trong bể là 30” ≤ t ≤ 60”

• Qmax là lưu lượng lớn nhất của nước thải =0.54848 (m3/s)

• n là số bể hoặc là số đơn nguyên

• V là vận tốc nước trong bể (m/s) V = 0,15-0,3, chọn 0,3m/s (theo mục 8.3.4-TCVN 7957-2008)

- Chiều dài của bể lắng cát ngang được tính theo công thức :

Vmax = 0,3m/s: tốc độ nước thải trong bể lắng cát ngang ứng với lưu lượng lớn nhất,(lấy theo bảng 28 mục 8.3.3 TCVN 7957:2008)

Uo = 24,2 mm/s : độ lớn thuỷ lực của hạt cát,(lấy theo bảng 28 mục 8.3.3 TCVN 7957:2008)

- Chiều rộng của mỗi bể lắng cát ngang được tính theo công thức :

N = 255000 người : dân số tính toán theo chất rắn lơ lửng

t = 1 ngày : chu kì xả cát, tránh được sự phân huỷ của cặn

- Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát ngang trong một ngày đêm:

hc = 0.2 m

n = 2:số bể lắng cát làm việc có trong trạm xử lí nước thải

- Chiều cao xây dựng của bể lắng cát ngang:

Hlg.c = hmax + hc + hbv = 1,1 + 0.2+ 0,3 = 1,6 m

hmax= 1,1 m: chiều cao lớp nước có trong bể lắng cát ngang ứng với lưu lượng lớn nhất

hbv= 0,3 m : khoảng cách từ mực nước đến thành bể

* Kiểm tra lại phần tính toán trong trường hợp lưu lượng là nhỏ nhất:

- Vận tốc của dòng nước thải khi lưu lượng là nhỏ nhất :

Vmin = =0,23m/s B= 1 m : chiều rộng của bể lắng cát ngang

hmin= 0,52m:chiều cao lớp nước trong bể lắng cát khi lưu lượng nước thải là nhỏ nhất

Cát lắng ở bể được gom về hố tập trung ở đầu bể bằng thiết bị cào cát cơ giới, từ đó thiết bị nâng thuỷ lực sẽ đưa hỗn hợp cát và nước đến sân phơi cát

* Sơ đồ hoạt động của thiết bị nâng thuỷ lực:

- Nước công tác do máy bơm với áp lực 2÷3 at.

- Thời gian mỗi lần xả cát dài 30 phút

- Độ ẩm của cát: 60%

- Trọng lượng thể tích của cát: 1,5 [T/m3]

Lượng nước cần pha loãng cát với nước thải sau xử lý với tỉ lệ 1 : 20 theo trọng lượng cát

Hình 4:Sơ đồ hoạt động của thiết bị nâng thủy lực

1-mương dẫn nước vào

2-mương dẫn nước ra

3-hố thu cặn

4-mương phân phối

5-mương thu nước

4

3

5

2 1

* Cấu tạo bể lắng cát ngang:

- Các thông số của bể lắng cát ngang:

IV Sân phơi cát:

Cát sau khi đã ra khỏi bể lắng cát ngang có chứa một lượng nước đáng kể, do đó cần làm ráo cát (tách nước ra khỏi cát ) để dễ dàng vậnchuyển đi nơi khác Quá trình này được diễn ra tại sân phơi cát

- Diện tích hữu ích của sân phơi cát được tính theo công thức :

N = 255000 người : dân số tính toán tính theo chất lơ lửng.

P = 0,02 l/ng.ngđ : lượng cát giữ lại trong bể lắng cát ngang cho một người trong ngày đêm

h = 5m : chiều cao lớp cát trong năm ( khi lấy cát đã phơi khô theo chu kì lấy cát)

Chọn sân phơi cát gồm 2 ô, diện tích mỗi ô là 186.15m2 kích thước mỗi ô trong mặt bằng là 14x14m.Các đường ống thu nước từ sân phơi cát và đường ống dẫn nước hồi lưu từ sân phơi cát về trước song chắn rác

* Sơ đồ cấu tạo sân phơi cát:

- Các thông số của sân phơi cát:

B =14 m

L = 14m

H = 5 m

n = 2 ô

V Làm thoáng sơ bộ:

• Thể tích bể làm thoáng sơ bộ:

Wt= 701.38m3

Trong đó :

- Qmax là lưu lượng nước thải trung bình giờ (m3/h)

- t là thời gian làm thoáng sơ bộ chọn là 20 phút( điều 8.12.3 TCVN 7957-2008)

• Lưu lượng không khí cần cung cấp :

1 Ống dẫn cát + nước từ BLC vào

2 Mương phân phối bùn cát vào các ô

3 Ống dẫn nước đã tách khỏi cát

Trong đó : I là cường độ thổi khí trên 1m2 làm thoáng trong 1 h I=4 -7 m2/m3.h, chọn

• Nguyên lí hoạt động

Nước thải từ bể điều hòa vào bể theo ống trung tâm theo chiều từ dưới lên qua múi phân phối và vào bể Sau khi ra khỏi ống trung tâm, nước thải thay đổi hướng đi xuống, sau đó sang ngang và dâng lên thân bể Các hạt cặn có tỉ trọng lớn rơi xuống hố thu cặn , các hạt cặn có

tỉ trọng nhỏ thì nổi lên trên Bộ phận gạt cặn làm việc liên tục theo chu kì quay.Nước đã lắng trong tràn qua máng thu đặt xung quanh thành

bể và được dẫn ra ngoài Nước thải dâng lên thân bể và đi ra ngoài Cặn lắng được dồn về hố thu cặn nhờ hệ thống cần gạt cặn và được xả

ra nhờ áp lực thủy tĩnh

• Các lưu ý khi thiết kế bể lắng li tâm I