Nước thải của khu dân cư Thị xã Tánh Linh bao gồm nước mưa chảy tràn vànước thải sinh hoạt.Nước thải sinh hoạt phát sih từ các hoạt động sinh hoạt, vệ sinh hàng ngàycủa người dân, từ khu dịch vụ như nhà trẻ, khu y tế- kỹ thuật, khu thể thao, chợ…Nước thải sinh hoạt chủ yếu chứa các chất ô nhiễm cạn bã, dầu mỡ, các chấthữu cơ, chất dinh dưỡng và vi sinh. Do vậy, nếu như nước thải này không được thugom và xử lý sẽ gây ảnh hưởng xấu đến nguồn nước mặt.
Chương : Tổng quan huyện Tánh Linh tỉnh Bình Thuận 1.Điều kiện tự nhiên 1.1 Vị trí địa lý Tánh linh huyện miền núi, nằm phía tây nam tỉnh Bình Thuận tách từ huyện Đức Linh vào năm 1983 Phía Bắc giáp tỉnh Lâm Đồng Phía Nam giáp huyện Hàm Tân Phía Tây giáp huyện Đức Linh Phía Đơng giáp huyện Hàm Thuận Nam Huyện Tánh Linh có diện tích 1174 ( ) 1.2 Địa hình Nhìn chung huyện Tánh Linh có địa hình thấp dần từ Đơng sang Tây từ Bắc vào Nam Trong khu vực đồng bằng, đất có địa hình trung bình thấp, thấp trũng chiếm diện tích lớn, địa hình thuận lợi cho việc tưới nước, song thường hay lụt vào mùa mưa 1.3 Điều kiện khí hậu Khí hậu huyện Tánh Linh mang tính chất chuyển tiếp chế độ mưa vùng Duyên Hải Nam Trung Bộ đông nam Bộ Khí hậu diễn biến theo mùa rõ rệt mùa mưa mùa khô 1.4 Dân số: Theo thống kê năm 2009, dân số toàn huyện 61,193 người 1.5 Kinh tế Kinh tế huyện Tánh Linh chủ yếu nông, phát triển nông nghiệp chủ yếu Tánh Linh có tiềm phát triển du lịch sinh thái, với cụm thác: Thác Bà, Thác Đầu Trâu Vấn đề xử lý nước thải sinh hoạt thị xã Tánh Linh- Bình thuận Khu vực chủ yếu đất ruộng, chưa có hệ thống cống nước thị Tồn nước thải sinh hoạt nước mưa thoát tự nhiên chảy tràn mặt đất, bốc thấm vào lòng đât, phần lại qua rạch sông 2.1 Đánh giá tác động nguồn thải Nước thải khu dân cư Thị xã Tánh Linh bao gồm nước mưa chảy tràn nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt phát sih từ hoạt động sinh hoạt, vệ sinh hàng ngày người dân, từ khu dịch vụ nhà trẻ, khu y tế- kỹ thuật, khu thể thao, chợ… Nước thải sinh hoạt chủ yếu chứa chất ô nhiễm cạn bã, dầu mỡ, chất hữu cơ, chất dinh dưỡng vi sinh Do vậy, nước thải không thu gom xử lý gây ảnh hưởng xấu đến nguồn nước mặt CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Công suất: 10500 ( Nhiệm vụ thiết kế - Thiết kế nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ aerotank đạt tiêu chuẩn loại B Công suất 10500 m3/ngđ - Chất lượng nước thải: Chỉ tiêu Tổng chất rắn lơ lửng SS BOD5 (mg/L) Tổng Nitơ Tổng phốtpho Clorua Độ kiềm (mgCaCO3/L) Giá Trị 284 400 40 50 100 Chất lượng nước thải yêu cầu phải xử lý (loại B): Chỉ tiêu Giá trị Tổng chất rắn lơ lửng SS (mg/L) 100 BOD5 (mg/L) 50 Tổng Nitơ 50 Tổng Phốt 10 (nguồn: QCVN 14-2008 Nước thải sinh hoạt) 1.Lựa chọn dây chuyền công nghệ Mương dẫn nước Song chắn rác Máy nghiền rác Bể lắng cát Bể điều hòa Bể lắng đợt Bể aeroten Bể lắng đợt Bể nén bùn Bể khử trùng Bể Mêtan Nước thải từ hệ thống thoát nước ống dẫn đến ngăn tiếp nhận Qua song chắn rác, có máy nghiền rác,Sơng rác nghiền nhỏ đưa đến bể mêtan xử lý Sân phơi bùn sau đem sân phơi bùn Nước thải tiếp tục qua bể lắng cát Để giảm khối tích xây dựng cơng trình mà đảm bảo hiệu lắng cát cặn lớn Lấy cát khỏi bể thủ công lượng cát W < 0,5 m 3/ngđ giới lượng cát W > 0,5 m 3/ngđ Sau thời gian, cát lắng từ bể lắng cát đưa đến sân phơi cát Nước sau qua bể lắng cát đưa đến bể điều hòa để điều hòa lượng nước thải vào nhà máy xử lý Sau nước đưa đến bể lắng đợt 1, đảm bảo hàm lượng chất rắn lơ lửng nước thải trước vào cơng trình xử lý sinh học Nước thải cho qua bể aeroten để xử lý sinh học sau nước thải qua bể lắng đợt Tại bùn thải phần tuần hồn lại bể aeroten phần lại đưa đến bể nén bùn để tách nước giảm độ ẩm bùn sau bùn đưa đến bể mêtan để xử lý bùn thải, cuối đưa đến sân phơi bùn Trước xả sông nước qua bể khử trùng để loại bỏ vi khuẩn gây hại Tính tốn thiết kế Tính tốn cơng trình đơn vị Mương dẫn nước Mương dẫn nước có nhiệm vụ đưa nước thải đến cơng trình xử lý mương dẫn nước có tiết diện hình chữ nhật Lưu lượng nước thải lớn vào mương: Qmax= QtbxKch = 10500x1,31= 13755 (m3/ngđ) = 573,125 (m3/h) = 0,16 (m3/s) Vận tốc dòng chảy trước song chắn rác với vớt rác thủ công: v = 0,6 – m/s Chọn v = 0,8m/s Chọn mương có tiết diện hình chữ nhật Ta có: Q = A x v v : vận tốc dòng nước A: diện tích mặt cắt ướt mương dẫn A= Kênh tiết diện hình chữ nhật có B= 2h có tiết diện lớn mặt thủy lực Trong đó: B: chiều rộng mương dẫn nước (m) h: chiều cao mương dẫn nước (m) Ta có: A= Bxh =2xhxh h= B=2xh=2x0,3=0,6(m)=60(cm) Độ dốc tối thiểu mương dẫn để tránh trình lắng cặn mương: = 1,7 Chiều cao xây dựng mương: H=h+h’ Với h’từ 0,1-0,2.chọn h’=0,2 Chiều cao xây dựng mương: H= 0,1+0,2= 0,3( m) Bảng thơng số tính tốn mương dẫn nước thải Thông số Vận tốc nước chảy mương, Vmax Chiều cao mực nước mương, h Chiều rộng mương, B Chiều cao xây dựng, H Độ dốc, imin Đơn vị m/s Giá trị 0,6 m 0,3 m 0,3 m 0,3 1,7 2.Song chắn rác Song chắn rác có nhiệm vụ giữ lại tạp chất thơ có kích thước lớn rác, vỏ,…trước vào cơng trình xử lý phía sau Các tạp chất gây cố cho q trình vận hành hệ thống xử lý nước thải làm hỏng bơm, tắc nghẽn đường ống… Góc nghiêng: α= (300 – 450) chọn α=450 Vận tốc trung bình qua song chắn rác: v= (0,6 – m/s) chọn v= 0,8 m/s Khe hở chắn rác: b = (15 – 20 mm) chọn b = 20 mm = 0,02 m Chiều rộng chiều sâu mương dẫn: B x H = 0,2 x 0,3( m) Độ dày thanh: Chọn s = mm = 0,006 m Chiều cao lớp nước mương h1: Số khe hở song chắn rác: n= Trong kz: hệ số tính đến thu hẹp dòng chảy, kz = 1,05 Số song chắn rác: N’ = n + = 16 + = 17 (thanh) Bề rộng tổng cộng song chắn rác: =0,41(m) Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác l1: = 0,29(m) Trong đó: Bs: chiều rộng song chắn rác Bk=B: chiều rộng mương dẫn φ: góc nghiêng đoạn mở rộng mương dẫn (15 ÷20) Chọn φ=200 Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác l2: l2=0,5xl1=0,5 x 0,29= 0,145(m) Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác: l= l1+l2+ls= 0,29+ 0,145+ 1,5= 2,175 (m) Trong đó: ls= 1,5 m chiều dài phần mương đặt song chắn rác Tổn thất áp lực qua song chắn rác: Trong đó: vmax: vận tốc nước thải trước song chắn rác ứng với Qmax, chọn vmax=0,8 m/s K: hệ số tính tới tăng tổn thất áp lực rác mắc phải song chắn rác, lấy K=3 (TCVN 7957:2015) ξ: hệ số tổn thất áp suất cục bộ, xác định theo cơng thức: Trong đó: β: số phụ thuộc hình dạng chắn rác, chọn chắn rác có hình dạng chữ nhật , β = 2,42 α: góc nghiêng đặt song chắn rác, α = 450 Chiều sâu xây dựng mương: H= hmax+hs+hbv= 0,12+0,033+0,5=0,653(m) Chọn H= 0,7 m Trong đó: hmax: độ đầy ứng với chế độ Qmax, hmax=0,12m hs: tổn thất áp lực qua song chắn rác hbv: chiều cao bảo vệ Chọn hbv= 0,5 m Bảng thông số song chắn rác Thông số Vận tốc qua song chắn rác, v Khe hở chắn rác Độ dày thanh, s Số chắn rác Chiều rộng tổng cộng song chắn rác, Bs Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác Chiều sâu xây dựng mương, H Đơn vị m/s Giá trị 0,8 mm 20 mm Thanh m 17 0,41 m 2,175 m 0,7 Góc nghiêng đặt song chắn rác, α Góc mở rộng mương, 45 20 Bể lắng cát Vận tốc chảy bể lắng cát ngang thường 0,15 – 0,3 mm/s, thời gian lưu nước 30-60 giây Chiều dài bể lắng cát ngang: Chọn L= m Trong đó: K: hệ số tỷ lệ tùy thuộc vào bể lắng cát chọn theo bảng 29 TCVN 7957:2015 Chọn K= 1,3 v: vận tốc chuyển động nước thải bể, chọn v= 0,15 m/s Hn: chiều cao tính tốn bể lắng cát (0,25÷1 m) chọn Hn=1m U0 U: độ lớn thủy lực hạt (mm/s) Đường kính hạt cát = 0,25 mm nên U0= 24,2 m/s Chọn bể lắng cát có bể cơng tác bể dự phòng Diện tích tiết diện ướt là: W= Trong đó: n: số bể làm việc đồng thời Chiều rộng bể: Lượng cát sinh ngày: =1,58(m3/ngày đêm) Trong đó: q0: lượng cát 1000 m3 nước thải, q0=0,15 m3 Chiều cao lớp cát bể lắng cát ngang ngày đêm: Trong đó: t: chu kỳ lấy cát, t=1 ngày Chiều cao xây dựng bể lắng cát ngang: 3.Bể điều hòa Bể điều hòa điều hòa lưu lượng nước thải vào nhà máy xử lý Thể tích bể: Trong đó: T: thời gian lưu nước bể điều hòa ( t = - h) Chọn T=4h Chia bể làm đơn nguyên : Chọn chiều cao bể 4(m) bể điều hòa bể có kích thước: L x B x H = 20 (m) Chiều cao xây dựng bể là: Hxd= H + hbv = + 0,5 = 4,5 (m) Thể tích xây dựng bể điều hòa: V= 2x20x14x4,5= 2520(m3) Thể tích hữu ích bể: V= x 20 x 14 x 4= 2240 (m3) Đường kính ống dẫn nước vào bể: D= = Chọn ống dẫn nước vào bể ống có đường kính D= 400 mm Cơng suất máy bơm nước: N= Trong đó: h: chiều cao cột áp, h=10m : hiệu suất máy bơm, = 80% Công suất thực máy bơm lấy 120% công suất tính tốn: Nthực= 1,2 x N = 1,2 x 19,62 = 23,54 KW Cần có bơm cơng suất 25KW hoạt động Hệ thống cấp khí cho bể điều hòa: Lưu lượng khơng khí cần cấp cho bể điều hòa: Qkk= R x Vb = 0,012 x 1147 = 13,76 (m3/p) = 0,229 (m3/s) Trong đó: R: tốc độ khí nén 10 – 15 lít/m3.phút Vb: thể tích hữu ích bể điều hòa Đường kính ống phân phối khí chính: D==0,17(m)=170(mm) Chọn đường kính ống D= 200mm Chiều dài đường dẫn khí L=12-2= 12 m (khoảng cách hai đầu mút lối xuống bể m) Chọn hệ thống ống cấp khí nhựa PVC sử dụng đĩa phân phối khí thơ có đường kính 170 mm, lưu lượng 0,08 (m3/phút), kích thước hạt bọt (mm) Số đĩa phân phối cho bể: N=đĩa ) Chọn khoảng cách nhánh phân phối khí 1,25 m Chọn khoảng cách đĩa phân phối khí nhánh 0,9 m Tính máy nén khí: Áp lực cần thiết hệ thống phân phối khí: Hk= hd + hc + hf + H Trong đó: hd: tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn, h d ≤ 0,4 m, chọn hd=0,3 m hc: tổn thất cục bộ, hc ≤ 0,4 m, chọn hc = 0,3m hf: tổn thất qua thiết bị phân phối khí, hf≤ 0,5 m, chọn hf= 0,4 m H: chiều sâu hữu ích bể điều hòa, H= 4m Hk= 0,3 + 0,3 + 0,4 + = (m) Áp lực máy thổi khí tính theo atm: Cơng suất máy thổi khí: (KW) Trong đó: G: trọng lượng dòng khơng khí, kg/s G= Qkk x = 0,229 x 1,3 = 0,3(kg/s) R: số khí, R = 8,314 KJ/K.mol.K T1: nhệt độ tuyệt đối khơng khí đầu vào T1 = 273 + 25 = 298 K P1: áp suất tuyệt đối khơng khí đầu vào P1= atm P2: áp suất tuyệt đối khơng khí đầu P2 = Pm + = 0,48 + = 1,48 atm không khí e: hiệu suất máy, chọn e= 0,8 Cơng suất thực máy: Pt = 1,2 x Pmáy = 1,2 x 12,97 = 25,56(KW) Tại bể điều hòa đặt máy thổi khí cơng suất 26 KW hoạt động thay phiên Hiệu xử lý nước thải sau qua bể điều hòa: Chất lơ lửng giảm 5%: TSS3= TSS2x(100-5)%=270x0,95=256,5(mg/l) BOD5 giảm 5% lại: L3= L2x(100-5)%= 380x0,95=361 (mg/l) Bảng thơng số thiết kế bể điều hòa Thơng số Chiều dài, L Chiều rộng, B Chiều cao tổng, H Số lượng bể Lưu lượng khơng khí sục vào bể, Qkk Đường kính ống dẫn nước vào bể Đường kính ống phân phối khí Cơng suất máy bơm nước Cơng suất máy thổi khí Đơn vị m m m Bể m3/phút Giá trị 20 14 4,5 13,76 mm 400 mm 200 KW KW 25 26 4.Bể lắng đợt Bể lắng đứng: 20.000 m3/d Bể lắng ngang: 15.000 m3/d Bể lắng ly tâm: 20.000 m3/d Công suất nhà máy 10500 m3/d Chọn bể lắng đứng Vận tốc dòng chảy vùng cơng tác không lớn 0,7 mm/s Thời gian lắng 1,5 h Hiệu suất lắng bể 45 – 48% Chọn chiều cao cơng tác bể lắng H=3m Thể tích tổng cộng bể lắng đợt 1: V=Qxt Trong đó: Q: lưu lượng lớn nước thải , Q = 573,125(m3/h), t: thời gian lắng, t= 1,5 h V = 573,125 x 1,5=859,7( Chọn bể lắng đứng, thể tích bể 220 (m3) Chọn chiều cao bể lắng 4m Diện tích tiết diện bể lắng:F=V/4=55( Đường kính bể lắng: =8,4(m) D= Đường kính máng thu: Lm= 0,9 x D = 0,9 x 8,4 = 7,56 m Đường kính ống phân phối trung tâm: d = 0,25D = 0,25 x 8,4 = 2,1 m Chiều cao xây dựng bể lắng đứng: Hxd = H + hbv + hb + hth Trong H: chiều cao công tác bể, H = m hbv: chiều cao bảo vệ, hbv = 0,3 m hb: chiều cao lớp bùn lắng, hb = 0,5 m hth: chiều cao lớp trung hòa, hth = 0,2 m Chiều cao xây dựng bể lắng đứng: Hxd = H + hbv + hb + hth = + 0,3 + 0,5 + 0,2 = 5(m) Tốc độ lắng hạt cặn lơ lửng (độ lớn thủy lực, mm/s): Trong đó: : hệ số có tính đến ảnh hưởng nhiệt độ nước độ nhớt, lấy , nhiệt độ 250C thành phần thẳng đứng tốc độ nước thải bể, (mm/s) lấy t: thời gian lắng nước thải bình thí nghiệm với chiều sâu lớp nước h = 500 mm, chọn t = 900 s n: hệ số kết tụ, phụ thuộc vào tính chất lơ lửng loại hạt chủ yếu, n = 0,25 H: chiều sâu tính tốn vùng lắng, H = 4(m) Trị số , tính tốn bể lắng đợt nước thải sinh hoạt lấy 1,21 (theo bảng 36 –TCVN7957:2015) Hiệu lắng cặn lơ lửng khử BOD5 bể lắng: Trong đó: t: thời gian lưu, t = 1,5 (h) a, b: hệ số thực nghiệm Khử BOD5: a = 0,018; b = 0,02 Khử SS: a = 0,0075; b = 0,014 Lượng SS BOD5 lại nước thải qua bể lắng đợt 1: SS = 256,5.(100%-52,63%)= 121,5 mg/l BOD5 = 361.(100% - 31,25%)= 248,2 mg/l Lượng bùn thu bể lắng tính theo cơng thức: ==(13755/4)464,2(kg/ngày) Trong đó: SS0: hàm lượng SS nước thải vào bể lắng đợt : hiệu xử lý SS Bảng thông số xây dựng bể lắng đợt Thơng số Chiều cao Đường kính Số bể Đơn vị m m Cái Giá trị 8,4 5.Bể aeroten Các thông số đầu vào: Q = 13755 m3/ngày đêm BOD5 vào = 248,2 mg/l SSvào = 121,2 mg/l tvào = 270C Cặn hữu a = 75 % Độ tro z = 0,3 Lượng bùn hoạt tính nước thải đầu vào bể, X0 = Nồng độ bùn hoạt tính, X = 2500 – 4000 g/m3, chọn X = 4000 g/m3 Lượng bùn hoạt tính tuần hồn hệ thống cặn lắng đáy bể 2, XT = 8000 g/m3 Chế độ xáo trộn hồn tồn Thời gian lưu bùn cơng trình, Hệ số phân hủy nội bào, Kd = 0,06 ngày-1 Hệ số sản lượng bùn Y = 0,4 – 0,8 mgVSS/mg BOD 5, chọn Y = 0,6mgVSS/mg BOD5 Vận tốc nước chảy bể v = 0,6 m/s Xác định hiệu xử lý: Hiệu xử lý BOD5: E = = 88 % Thể tích bể aeroten: V== Bể aeroten tích 1407 m3 Chọn chiều cao bể : H = m Chọn chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5 m Chiều cao xây dựng bể là: Hxd = H + hbv = + 0,5 = 5,5 m Diện tích bề mặt bể: F=(V/H)=282( Chọn chiều dài bể: L =19,5m, nên chiều rộng bể B = 14,5 m Thể tích thực bể: Vt = L x B x Hxd = 19,5 x 14,5 x 5,5 = 1555 m3 Thời gian lưu nước bể là: Ѳ= chọn Ѳ= 3h Tốc độ tăng trưởng bùn: Lượng bùn hoạt tính sinh khử BOD5 =13755=1168 kg Tổng lượng cặn sinh ngày: Lượng cặn dư xả hàng ngày: Pxả = P1x – Pra Với Pra = SSra x Q = 30 x 13755 x 10-3 = 413 kg/ngày Pxả = 1669 – 413 = 1256kg/ngày Lưu lượng bùn xả: Trong đó: V: thể tích bể, V=1407m3 Qv = Qr = 13755 m3/ngày X = 4000 mg/l = 10 ngày Xr: nồng độ VSS khỏi bể Xr = SSra x a = 30 x 0,75 = 22,5 mg/l XT : nồng độ bùn hoạt tính dòng tuần hồn (cặn khơng tro) XT = (1-0,3)x8000=5600 mg/l Phương trình cân sinh khối: Q x X0 + Qt x Xt = (Q + Qr) x X Trong đó: Q: lưu lượng nước thải vào bể, Q = 13755 m3/ngày Qt: lưu bùn tuần hoàn, m3/ngày X: nồng độ VSS bể, X = 3000 mg/l X0: nồng độ VSS nước thải dẫn vào bể, X0 = Xt: nồng độ VSS bùn tuần hoàn, Xt = 8000 mg/l Chia vế phương trình cho Q đặt tỷ số Q r/Q = tỷ số tuần hồn bùn Với Vậy lượng bùn tuần hồn tính: Kiểm tra lại thể tích LBOD tỉ số F/M Tải trọng thể tích: kgBOD/m3 Ngày Giá trị nằm khoảng cho phép (LBOD = 0,8 – 1,9 ) Tỷ số F/M: mgBOD5/mg bùn.ngày Trong đó: : thời gian lưu nước bể, Tỷ số nằm tong khoảng cho phép F/M = 0,2 – 0,6 Tính lượng khơng khí cấp cho bể aeroten: Khối lượng BOD cần xử lý ngày: kg/ngày Lượng oxy yêu cầu theo lý thuyết: kg/ngày Giả sử hiệu vận chuyển oxy thiết bị thổi khí 8% hệ số an tồn khí sử dụng thiết kế thực tế khơng khí chứa 23,3 % O theo trọng lượng trọng lượng riêng khơng khí 200C 0,0118 KN/m3 = 1,18 kg/m3 Lượng khơng khí lý thuyết cho q trình: m3/ngày Lượng khơng khí u cầu với hiệu vận chuyển E=8% l/phút Kiểm tra lượng khơng khí cần thiết cho xáo trộn hồn tồn l/phút.m3 Lưu lượng khơng khí thiết kế để chọn máy thổi khí l/phút =0,22( Số lượng thiết bị khuếch tán khí: Chọn thiết bị khuếch tán khí dạng đĩa xốp, đường kính 170mm, diện tích bề mặt F = 0,0225 m2, cường độ thổi khí I = 200 l/phút.đĩa Số đĩa cần phân phối bể: đĩa Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí xác định theo cơng thức: Hct=hd+hc+hf+H=0,4+0,4+0,5+5,5=10,4m Trong đó: hd: tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn, hd=0,4 m hc: tổn thất cục bộ, hc = 0,4 m hf: tổn thất qua thiết bị phân phối, hf = 0,5 m H: chiều cao hữu ích bể, H=5,5m Tổn thất hd hc thường không vượt 0,4 m, hf khơng q 0,5 m Áp lực khơng khí: atm Cơng suất máy nén khí: KW Sử dụng máy cấp khí, máy làm việc máy dự phòng Trong đó: Qkk: lưu lượng khơng khí, m3/s : hiệu suất máy nén khí, Chọn Tính tốn đường ống cấp khí: Đường kính ống phân phối khí: Chọn ống tráng kẽm Trong đó: Vk: vận tốc ống dẫn khí chính, chọn vk=15 m/s Qkk: lưu lượng khí cần cung cấp, Qkk = 0,22 m3/s Từ ống ta phân làm ống nhánh cung cấp khí cho bể, nhánh đặt 48 đĩa Lưu lượng khí qua nhánh: Đường kính ống nhánh: Chọn ống sắt tráng kẽm Trong đó: Vk: vận tốc khí qua ống nhánh, vk = 15 m/s Qnhánh: lưu lượng khí qua ống nhánh, Qnhánh = 0,15m3/s Tính tốn đường ống dẫn nước thải vào bể: Chọn vận tốc nước thải ống: v= m/s Lưu lượng nước thải: Q = 0,16 m3/s Đường kính ống dẫn nước thải: Chọn ống dẫn nước PVC Tính lại vận tốc nước chảy ống: Bảng thông số để xây dựng bể aeroten Thông số Số lượng bể Chiều dài bể Chiều rộng bể Chiều cao bể Thời gian lưu nước Đường kính ống cấp khí Đường kính ống cấp nước Số đĩa phân phối khí Đơn vị Cái m m m Giờ mm mm đĩa Giá trị 19,5 14,5 150 320 190 6.Bể lắng đợt Bể lắng đợt tính tốn dựa hệ thống tải trọng thủy lực q (m3/m2.h) Tải trọng thủy lực tính theo cơng thức: (m3/m2.h) Trong đó: Ks: hệ số sử dụng dung tích vùng lắng, chọn 0,35 bể lắng đứng H: chiều cao bể, chọn 4m I: số bùn, I=200 mg/l a: nồng độ bùn hoạt tính bể aeroten chọn 14 g/l at: nồng độ bùn hoạt tính nước sau lắng 10 mg/l Chọn bể lắng đợt Lưu lượng Q qua bể là: 573,125/4=143,3 (m3/h) Diện tích bể là: A=Q/q0 =143,3/0,50=286,6 (m2) Đường kính bể lắng: m Đường kính ống phân phối trung tâm: d=0,25 D=3,75m Chiều cao xây dựng bể lắng: Hxd=H+hbv+hb+hth=4+0,3+0,5+0,2=5m Trong đó: H: chiều cao hữu ích bể, H= 4m hbv: chiều cao bảo vệ, hbv=0,3m hb: chiều cao lớp bùn lắng, hb = 0,5m hth: chiều cao lớp trung hòa, hth =0,2 m Thể tích ngăn chứa bùn tính theo cơng thức: Trong đó: Cb: hàm lượng bùn hoạt tính nước khỏi bể xử lý sinh học (g/m 3), với BOD5 sau xử lý 30 (g/m3) Cb tương ứng 300 g/m3 C: hàm lượng chất lơ lửng theo nước khỏi bể lắng t: thời gian tích lũy bùn hoạt tính bể, t = 1,5 h P: độ ẩm bùn hoạt tính, P=99,4 % n: số bể cơng tác n= bể Q: lưu lượng nước thải (m3/h), Q = 573,125 (m3/h) Máng thu nước đặt vòng tròn có đường kính 0,9 đường kính bể Đường kính máng thu nước: Bảngthông số xây dựng bể lắng đợt 2: Thơng số Chiều cao Đường kính Số bể Đơn vị m m Cái Giá trị 19 7.Bể khử trùng Chọn thời gian tiếp xúc bể khử trùng t= 15 phút = 0,25h Thể tích bể khử trùng: Chọn chiều cao hữu ích bể H = m Chọn chiều cao bảo vệ bể hbv = 0,5 m Diện tích bể: Chọn chiều rộng bể W = 5m Chiều dài bể: L=F/W=47,8/5=9,56m Kích thước bể là: L x W x H = 10 x x Liều lượng clo dùng là: C= g/m3 Lượng clo tiêu thụ ngày: M=Q x C= 13755 x =68775 (g/ngày)=68,8 (kg/ngày) Bảng thông số xây dựng bể khử trùng Thông số Chiều cao Chiều rộng Chiều dài 8.Bể nén bùn Đơn vị m m m Giá trị 10 Bùn dư từ bể thu bùn nén trọng lực nhằm giảm thể tích bùn, bùn hoạt tính bể lắng có độ ẩm cao 99 – 99,3 %, cần phải thực nén bùn bể nén bùn để giảm độ ẩm khoảng 95 – 97 % Sơ đồ cấu tạo bể nén bùn đứng Tính tốn: Lượng bùn hoạt tính xả từ bể lắng tính tốn từ bể bùn loạt tính aeroten: Qw= 30,8 m3/ngày Lượng bùn dư cần xử lý: Gbùn=Qw = 30,8 m3/ngày Chọn hệ số an toàn thiết kế bể nén bùn 135 % nên lưu lượng bùn dư cần xử lý Gtk = 30,8 x 135 %= 41,58 m3/ngày Lượng bùn tách trình nén: m3/ngày Trong đó: p1, p2 độ ẩm bùn hoạt tính dư trước sau nén, p1=99%, p2=97% Diện tích bể nén bùn: v1 vận tốc chuyển động bùn từ lên, v1 = 0,1 mm/s = 0,0001 m/s Diện tích ống trung tâm: Đường kính ống trung tâm: v2: tốc độ chuyển động bùn ống trung tâm, v = 28 mm/s=0,028 m/s Diện tích tổng bể nén bùn: F0=F + f = 4,8 + 0,02 = 4,82 m2 Đường kính bể nén bùn: Đường kính phần loe ống trung tâm: dl = 1,35 x dt = 1,35 x 0,16=0,22 m Đường kính chắn hướng dòng: dc = 1,3 x dl = 13 x 0,22 = 2,86 m Chiều cao phần lắng bể: h1 = vl x t x 3600 = 0,0001 x x 3600 = 2,88 m, lấy h1 = 3m Trong đó: t thời gian lắng bùn, t = 8h v1 vận tốc lắng bùn, v1 = 0,0001 m/s Chiều cao phần nón với góc nghiêng 450 Chiều cao phần bùn hoạt tính nén: hb=h2 – h3 - hth = 1,17 – 0,2 – 0,3 = 0,67 m Trong đó: h3: khoảng cách từ ống loe đến chắn, h3 = 0,2 m hth: chiều cao lớp nước trung hòa, hth=0,3m Chiều cao tổng cộng bể nén bùn H=h1 + h2 + hbv = + 1,17 + 0,5= 4,67 m 9.Bể mêtan Các loại cặn dẫn đến bể metan để xử lý gồm: Cặn tươi từ bể đợt Bùn hoạt tính dư từ bể nén bùn Rác nghiền Sơ đồ cấu tạo bể metan Cặn tươi từ bể lắng đợt 1: Trong đó: K: hệ số tính đến tăng lượng cặn cỡ hạt lơ lửng lớn, K=1,1 Chh: hàm lượng chất lơ lửng hỗn hợp nước thải ban đầu, Chh= 284 mg/l Q: lưu lượng nước thải ngày đêm, Q= 13755m3/ngđ E: hiệu suất lắng bể lắng đợt 1, E= 52,63% P: độ ẩm cặn bể lắng đợt 1, P= 95% (m3/ngđ) Lượng bùn hoạt tính dư sau nén bể nén bùn: Trong đó: α: hệ số tính đến tăng khơng bùn hoạt tính, α= 1,15 – 1,25, lấy α= 1,15 b: hàm lượng bùn hoạt tính trơi theo nước khỏi bể lắng đợt 2, b= 15 mg/l P: độ ẩm bùn hoạt tính, P= 97% (m3/ngđ) Lượng rác nghiền: Lượng rác nghiền nhỏ từ độ ẩm p1=80% đến độ ẩm p2= 95% Với W1: lượng rác vớt lên từ song chắn rác (m3/ngđ) Trong đó: m: lượng rác giữ lại theo chuẩn đầu người, m= l/người.năm N: số dân cư sử dụng hệ thống, người, N= 142706 người (m3/ngđ) Thể tích tổng hợp hỗn hợp cặn: (m3/ngđ) Độ ẩm trung bình hỗn hợp cặn là: Trong đó: Ck: lượng chất khô cặn tươi (m3/ngđ) Bk: lượng chất khơ bùn hoạt tính dư (m3/ngđ) Rk: lượng chất khô rác nghiền (m3/ngđ) Với độ ẩm hỗn hợp cặn 95,9 % > 94% ta chọn chế độ nên men ấm với nhiệt độ 33 – 35 0C Dung tích bể metan : (m3) d: liều lượng cặn tải ngày đêm (%), lấy theo bảng 42 TCVN 51-84 Với P=95,9% chế độ lên men ấm Ta có d=11% (m3) Một bể tích 772 m3 Ta chọn bể metan có kích thước: D= 10 m H= m h1= m h2=1 m Lượng khí đốt thu q trình lên men cặn tính: Trong đó: a: khả lên men lớn chất không tro cặn tải C0: lượng chất không tro cặn tươi (t/ngđ) Ac: độ ẩm háo nước ứng với cặn tươi Ac = – 6%, chọn Ac = 5% Tc: độ tro chất khô tuyệt đối ứng với cặn tươi Tc = 25% R0: lượng chất không tro rác nghiền (t/ngđ) Ar: độ ẩm háo nước ứng với rác nghiền Ar = – 6%, chọn Ar = 5% Tr: độ tro chất khô tuyệt đối ứng với cặn tươi Tr = 25% B0: lượng chất không tro bùn hoạt tính dư (t/ngđ) Ab: độ ẩm háo nước ứng với rác nghiền Ab = 6% Tb: độ tro chất khô tuyệt đối ứng với cặn tươi Tb = 27% n: hệ số phụ thuộc vào độ ẩm cặn đưa vào bể lấy theo bảng 43 TCVN 51-84 Với Phh=97,88%; t0=330C ta có n=0,40 Liều lượng cặn tải ngày đêm D= 10% Lượng khí thu q trình lên men cặn là: (m3/ngđ) Lượng khí tổng cộng thu là: (m3/ngđ) Sân phơi bùn Cặn sau lên men bể Metan cặn từ bể khử trùng dẫn đến sân phơi bùn để làm cặn đến độ ẩm cần thiết Thể tích cặn từ bể khử trùng tính: (m3/ngđ) Trong đó: a: lượng cặn lắng bể khử trùng, a= 0,03 (l/ng.ngđ) NTT: dân số tính tốn theo chất lơ lửng, NTT= 61193 (người) Thể tích tổng cộng cặn dẫn đến sân phơi bùn: Trong đó: W: thể tích cặn từ bể metan W=84,9 (m3) W0: thể tích cặn từ bể khử trùng W0=4,3 (m3) Vậy Wch= 84,9 + 4,3 =89,2 (m3) Diện tích hữu ích sân phơi bùn tính: (m2) Trong đó: q0: tải trọng lên sân bùn Với nhân tạo có hệ thống rút làm khơ cặn bùn hoạt tính lên men ta có q0= m3/m2.năm n: hệ số kể đến điều kiện khí hậu n= 3,5 Chọn sân phơi bùn chia làm ô Diện tích ô (m2) Chọn kích thước ô 10,8 Diện tích phục vụ: F2= 0,2 x F1 = 0,2 x 4651,1 = 930,22 m2 Diện tích tổng cộng sân phơi bùn: F= F1 + F2 = 4651,1+930,22 = 5581,32 m2 II Cao trình cơng trình xử lý Cao trình mực nước sơng nguồn cao vào mùa lũ 100 m Cao trình mặt đất 101 m Để nước thải tự chảy qua cơng trình, mực nước cơng trình đầu trạm xử lý phải cao mực nước lớn sông cộng với tổn thất cột nước qua cơng trình trạm xử lý đảm bảo cột nước dự trữ vị trí cửa xả sơng 2,5 m, để nước thải chảy tự từ miệng cống xả sơng (m) Trong đó: zđ: cao trình mực nước cơng trình : tổng tổn thất cột nước qua cơng trình đơn vị 2,5 m : cột nước dư cần thiết vị trí cửa xả để nước tự chảy tự sơng zmaxsong : cao trình mực nước max sông, zmaxsong =100 m Thiết kế trắc dọc theo theo đường nước Việc xác định tổn thất cột nước qua cơng trình ống dẫn cần thiết để đảm bảo cho trạm xử lý làm việc bình thường Tổn thất qua song chắn rác: (5 - 20 cm) chọn cm Tổn thất qua mương dẫn: (5 – 50 cm) chọn 10 cm Tổn thất qua bể lắng cát : (10 – 20 cm) chọn 20 cm Tổn thất qua bể điều hòa: 20 cm Tổn thất qua bể lắng: (40 – 50 cm) chọn 50 cm Tổn thất qua bể aeroten: (25 – 40 cm ) chọn 30 cm Tổn thất qua bể khử trùng: ( 40 – 60 ) chọn 50 cm Tính cao trình mực nước cho cơng trình Mực nước cống xả sông: Zn=2,5 +zmaxsong = 2,5 + 100 = 102,5 m Mương dẫn: - Chiều cao mực nước cao mương dẫn: zm = zn + hm = 102,5 + 0,1 = 102,6 (m) Bể khử trùng: Cao trình mực nước bể khử trùng: Zktmn = zm + hkt = 102,6 + 0,5 = 103,1(m) - Cao trình đỉnh bể khử trùng: Zktđ = 103,1+ 0,5= 103,6(m) - Cao trình đáy bể tiếp xúc: Zktđ = 103,1-3 = 100,1 (m) Mương dẫn : zm = zktmn + hm = 103,1+ 0,1 = 103,2 (m) Bể lắng đợt 2: - Chiều cao mực nước zl2n = zm + hl2 = 103,2 + 0,5 = 103,7 (m) - Chiều cao đỉnh bể Zl2dinh = zl2n + hbv = 103,7+0,3 = 104 (m) - Chiều cao đáy bể l2 Z đáy = zl2đỉnh – hxd = 103,7 – 5,0 = 98,7 (m) Mương dẫn - Chiều cao mực nước cao mương dẫn: zm = zl2n + hm = 103,7+ 0,1 = 103,8 (m) Bể Aerotank - Cao trình mực nước bể Aerotank là: Zaerotankmn = Zm + h = 103,8 + 0,3= 104,1(m) - Cao trình đỉnh bể Aerotank: Aerotank aerotank Z đỉnh = z mn + hbv = 104,1 + 0,5 = 104,6 (m) - Cao trình đáy bể Aerotank: ZAerotankđáy = zaerotankmn– hct = 104,1 – = 99,1(m) Mương dẫn : Mực nước mương dẫn zm = zn + hm = 104,1 + 0,1 = 104,2(m) Bể lắng đợt - Cao trình mực nước bể lắng đợt 1: l1 Z mn = zm + htt = 104,2 + 0,5 = 104,7(m) - Cao trình đỉnh bể lắng đợt 1: l1 Z đ = zl1mn + hbv = 104,7 + 0,5 = 105,2(m) - Cao trình đáy bể lắng đợt 1: l1 Z đáy = zl1mn – hct = 104,7 – 4,5= 100,2(m) Mương dẫn : Mực nước mương dẫn zm = zn + hm = 104,7+ 0,1 = 104,8(m) Bể điều hòa - Cao trình mực nước bể điều hòa: Zđhmn = zm + hđh = 104,8 + 0,2 = 105(m) - Cao trình đỉnh bể điều hòa Zđhđ = zđhmn + hbv = 105 + 0,5=105,5 (m) - Cao trình đáy bể điều hòa: Zdhđáy = zdhmn – hct = 105– 4,5 = 100,5(m) Mương dẫn : Mực nước mương dẫn zm = zn + hm = 105+ 0,1 = 105,1(m) Bể lắng cát ngang - Cao trình mực nước bể lắng cát ngang blc z mn = zm + hlc = 105,1+ 0,2 = 105,3(m) - Cao trình đỉnh bể lắng cát: zblcđ = zblcmn + hbv = 105,3 + 0,5 = 105,8(m) - Cao trình đáy bể lắng cát: blc z đáy = zblcmn – hct = 105,3 – 1,66 = 103,64(m) 5.1 Tính tốn cao trình cơng trình theo đường bùn Bùn bể lắng đợt xả áp lực thủy tĩnh bơm thẳng bể nén bùn Bùn bể lắng đợt xả áp lực thủy tĩnh bơm bể nén bùn 1: Bể lắng đợt - Cao trình mực nước bể: 103,7m - Cao trình đỉnh bể 104 m - Cao trình đáy bể 98,7 m Bể nén bùn - Chọn cao trình đỉnh bể nén bùn: Znbđỉnh= 104 (m) Cao trình đáy bể nén bùn Znbđáy = znbđỉnh – hxd = 104 – 4,6= 99,4 (m) Cao trình mực nước bể nén bùn Znbmn = znbđỉnh - hbv = 104 – 0,5 = 104,5 (m) Trong đó:hxd: Chiều cao xây dựng bể nén bùn đứng hbv: Chiều cao bảo vệ bể nén bùn đứng Bể mê tan - Chọn cao trình đỉnh bể mê tan 105m Cao trình đáy bể mê tan Znbđáy = znbđỉnh – hxd = 105-5= 104,5 (m) Sân phơi bùn Cao trình đáy sân phơi bủn: Zđáy=102m Cao trình đỉnh sân phơi bùn là: Zđỉnh= 102 + + 0,5=103,5 m Cao trình mức bùn sân phơi bùn Zb= Zđỉnh-hbv = 103,5 – 0,5 = 103(m) Trong đó: 1m : Chiều cao hữu ích sân phơi bùn 0,5m: Chiều cao bảo vệ sân phơi bùn ( dự trữ) .. .Nước thải khu dân cư Thị xã Tánh Linh bao gồm nước mưa chảy tràn nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt phát sih từ hoạt động sinh hoạt, vệ sinh hàng ngày người dân,... cơng trình xử lý sinh học Nước thải cho qua bể aeroten để xử lý sinh học sau nước thải qua bể lắng đợt Tại bùn thải phần tuần hồn lại bể aeroten phần lại đưa đến bể nén bùn để tách nước giảm độ... CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Công suất: 10500 ( Nhiệm vụ thiết kế - Thiết kế nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ aerotank đạt tiêu chuẩn loại B Công suất 10500 m3/ngđ - Chất lượng nước thải: Chỉ tiêu