Hướng dẫn thiết kế xử lý nước thải XLNT

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG BÀI TẬP TÍNH TỐN CAO TRÌNH & BỐ TRÍ TỔNG MẶT BẰNG CƠNG TRÌNH MƠI TRƯỜNG Xử Lý Nước Thải SV thực hiện: Nguyễn Minh Đức Lớp: DH7M1 Mã SV: 1711070366 Mơn: TKVHCTMT Giảng viên: TS Đồn Thị Oanh HÀ NỘI – 2020 Mục Lục: Trang I Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải: Sơ đồ dây chuyền xử lý nước thải: II Các cơng trình xử lý nước thải: Ngăn tiếp nhận: Mương dẫn: Song chắn rác: Bể lắng cát ngang: Bể điều hòa: 10 Bể lắng đứng I: 11 Bể Aerotank thổi khí kéo dài: 12 Bể lắng đứng II: 13 Máng trộn: 13 10 Bể tiếp xúc: .14 11 Sân phơi cát 15 12 Bể nén bùn 15 13 Bể Metan 16 IV: Tính tốn cao trình dây chuyền xử lý nước thải: 17 I - Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải: Nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt: Lưu lượng nước thải sinh hoạt: 13620 m3/ngđ Theo TCVN 7957:2008: + SS nước thải 60- 65g/ng.ngđ + BOD5: 30 - 35 g/ng.ngđ + Tổng SS: + Nồng độ SS: Tổng SS/Tổng lượng nước thải sinh hoạt +  •         • •    Nồng độ BOD5: Tổng lượng BOD5/Tổng lượng nước thải sinh hoạt Song chắn rác: Giữ lại thành phần giới có kích thước lớn, k để vào cơng trình sau dễ gây tắc nghẽn Máy nghiền rác: Rác từ SCR chuyển qua máy nghiền rác để xử lý sơ chuyển đến bể nén bùn với bùn thải từ cơng trình lắng Bể lắng cát: chọn bể lắng cát ngang đơn nguyên (2 hoạt động, dự phòng), làm giảm nồng độ SS BOD5 trước vào bể lắng sơ cấp cơng trình xử lý sinh học Sân phơi cát: làm khô cát sau thu từ bể lắng cát Bể điều hòa: Sử dụng bể điều hòa khuấy trộn (2 đơn nguyên) để điều hòa lưu lượng dòng chảy điều hòa nồng độ Bể lắng sơ cấp: cơng suất nhỏ nên chọn bể lắng đứng (2 đơn nguyên) đảm bảo SS sau xử lý F = = 150 m2 - Chọn sân phơi ô, f = F/3 = 50 m2 Bờ cao sân H = 1.5 m  Kích thước ơ: × 10 × 1.5 m 12 Bể nén bùn: - Độ tăng sinh khối bùn Pr = 0,8.C1 + 0,3.S0 + C1: Cặn lơ lưng vào bể aerotank C1 = 85.7 mg/L + S0: BOD trước vào bể S0 = 79.4 mg/L => pr = 92 mg/L - Lượng tăng bùn hoạt tính lớn pm = pr × K = 1,2 × 92 = 110 mg/L Với K: hệ số khơng điều hòa theo mùa 1,15-1,3, chọn 1,2 - Xây bể nén bùn - Lưu lượng bùn lớn vào bể qm = = + C: Nồng độ bùn hoạt tính dư trước nén 6000mg/L - Diện tích đáy phần nén bùn F1 = = = 17.4 m2 + v1: vận tốc di chuyển bùn từ lên lấy v1 = 0,0001mm/s - Diện tích ống trung tâm F2 = + v2 : vận tốc bùn ông trung tâm v2 = 0,028mm/s - Tổng diện tích bể F = F1 + F2 = 17.46 m2 => D = - Chiều cao phần lắng h1 = v1 × t × 3600 = 3,6 m ( thời gian nén bùn t = 10h) - Chiều cao phần hình nón với góc nghiêng 45 h2 = = = 1.9 m + d: đường kính phần đáy bể lấy d = m - Chiều cao xây dựng bể H = h1 + h2 + hbv = 3,6 + 1.9 + 0.5 = - Xây dựng bể nén bùn với đơn nguyên, đơn nguyên dự phòng  Kích thước xây dựng D × H = 4.7 × (m) 13 Bể Mê tan: - Cặn tươi từ bể lắng đợt với độ ẩm 95%: Wc = + C0: Hàm lượng SS đầu vào, C0 = 171.4 mg/L + E: Hiệu suất bể lắng 1, E = 50% + K: Hệ số tính đến tăng trưởng cặn cỡ hạt lơ lửng lớn K= 1,1 + p: độ ẩm bùn γc + : Dung trọng riêng cặn lắng tấn/m3 - Wc = 25.7 m3 Lượng bùn hoạt tính dư sau bể nén bùn: - [ Chh × (100 − E) × α − 100 × b ] × Q (100 − p) × 1000 ×1000 × γ c Wb = = 23.9 m3 + α: Hệ số tính đến tăng trưởng khơng điều hòa bùn hoạt tính xử lý sinh học khơng hồn tồn α = 1,2 – 1,35 lấy 1,2 + b: Bùn hoạt tính theo nước khỏi bể lắng 2, b = 15 mg/L Lượng rác nghiền: +Lượng rác giữ lại SCR nghiền với độ ẩm P1 = 80% đến P2 = 95% o + Lượng rác nghiền nhỏ Wr = W1 = 1.4 m với W1 : lượng rác vớt lên từ SCR: W1 = 0.35 m3/d Thể tích hỗn hợp cặn W = Wb + Wc + Wr = 51 m3 Dung tích bể WM = = 566.7 m3 + d: Liều lượng cặn vào bể metan d= 9% Chọn bể làm việc W1 bể = 283.4 m3 - - - Chiều cao thiết kế, m Bán kính, m Thể tích hữu ích, m3 h1 H h2 12,5 1000 2,15 6,50 1,90 7.5 283.4 1.6 Chiều cao xây dựng bể: H = + 1.6 + 1.5 + 0.5 = 8.56 m 1.5 Xây bể kích thước: R × H = 7.5 × 8.56 m bể dự phòng kích thước tương tự III Tính tốn cao trình dây chuyền xử lý nước thải: Tổn thất áp lực qua cơng trình: - ST T Tên cơng trình Đơn vị Giới hạn Chọn Song chắn rác cm – 20 cm 10 Bể lắng cát cm 10 – 20 cm 10 Bể điều hòa cm 15 – 25 cm 20 Bể lắng đứng I cm 40 - 50 cm 40 Bể Aerotank thổi khí kéo dài cm 25 – 40 cm 30 Bể lắng đứng II cm 40 – 50 cm 40 Máng trộn cm 10 – 30 cm 10 Bể tiếp xúc cm 40 – 60 cm 40 Mương dẫn cm 10 Cốt mặt đất đặt trạm xử lý m Mực nước cống xả sông Zn = m Mực nước cao sông 3,5 m - Mương dẫn từ bể tiếp xúc cống xả Zm = Zn + hm = + 0,1 = 5,1 m Bể tiếp xúc: Cao trình mực nước bể: ZnuocBTX = Zm + htx = 5,1 + 0,4 = 5,5 m Cao trình đỉnh bể: ZdinhBTX = ZnuocBTX + hbv = 6,5 + 0,3 = 6,8 m Cao trình đáy bể: ZdayBTX = ZdinhBTX – Hxd = 6.8 – 3.3 = 3,5 m Trong đó: + hbv chiều cao bảo vệ bể tiếp xúc, hbv = 0,3 m + H chiều cao làm việc bể, H = m Ống dẫn từ máng trộn sang bể tiếp xúc: Zm = ZnuocBTX + hm = 5,5 + 0,1 = 5,6 m Máng trộn: Cao trình mực nước cuối máng: Z1nuocMT = Zm + hm = 5,6 + 0,1 = 5,7 m Cao trình mực nước máng trộn thứ là: Z2nuocMT = Z1nuocMT + h = 5,7 + 0,1 = 5,8 m Trong đó: h tổn thất máng trộn, h = 0,1 m Ống dẫn từ bể lắng đứng đợt sang máng trộn: Zm = Z2nuocMT + hm = 5.8 + 0,1 = 5.9 m - Bể lắng đứng đợt 2: Cao trình mực nước bể lắng đứngđợt là: ZnuocBL2 = Zm + hlắng = 5,9 + 0,4 = 6,3 m Cao trình đỉnh bể lắng đứng đợt là: - ZdinhBL2 = ZnuocBL2 + hbv = 6,3 + 0,3 = 6,6 m Cao trình đáy bể lắng đứng đợt là: ZdayBL2 = ZdinhBL2 – Hxd = 6,6 – 3,9 = 2,7 m Ống dẫn từ bể aeroten sang bể lắng đứng đợt 2: Zm = ZnuocBL2 + hm = 6,3 + 0,1 = 6,4 m Bể aeroten: Cao trình mực nước bể aeroten là: ZnuocAE = Zm + hAE = 6,4 + 0,3 = 6,7 m Cao trình đỉnh bể aeroten là: ZdinhAE = ZnuocAE + hbv = 6,7 + 0,3 = m Cao trình đáy bể aeroten là: ZdayAE = ZdinhAE – Hxd = – 6,5 = 0.5 m Sử dụng máy bơm để bơm nước thải từ nơi có cao trình m để bơm nước thải lên bể aeroten Bể lắng đứng đợt 1: - Cao trình mực nước bể lắng đứng đợt là: ZnuocBL1 = Zm + hlắng = + 0,4 = 5,4 m - Cao trình đỉnh bể lắng đứng là: ZdinhBL1 = ZnuocBL1 + hbv = 5,4 + 0,3 = 5,7 m - Cao trình đáy bể lắng đứng là: ZdayBL1 = ZdinhBL1 – Hxd = 5,7 – 4,4 = 3,3 m 10 Ống dẫn nước từ bể điều hòa sang bể lắng đứng 1: Zm = ZnuocBL1 + hm = 5,4 + 0,1 = 5,5 m 11 Bể điều hòa: - Cao trình mực nước bể điều hòa: ZnuocBĐH = Zm + hbdh = 5,5 + 0,2 = 5,7 m - Cao trình đỉnh bể điều hòa: ZdinhBĐH = ZnuocBĐH + hbv = 5,7 + 0,3 = m - Cao trình đáy bể điều hòa: ZdayBĐH = ZdinhBĐH − Hxd = − 1,5 = 4,5 m 12 Ống dẫn nước từ bể lắng cát ngang sang bể điều hòa: Zm = ZnuocBĐH + hm = 5,7 + 0,1 = 5,8 m 13 Bể lắng cát ngang: - Cao trình mực nước bể lắng cát ngang là: ZnuocBLC = Zm + hlắng cát = 5,8 + 0,1 = 5,9 m - Cao trình đỉnh bể lắng cát ngang là: ZdinhBLC = ZnuocBLC + hbv = 5,9 + 0,3 = 6,2 m - Cao trình đáy bể lắng cát ngang là: ZdayBLC = ZdinhBLC – Hxd = 6,2 – 0,7 = 5,5 m 14 Mương dẫn từ song chắn rác sang bể lắng cát ngang: - Zm = ZnuocBLC + hm = 5,9 + 0,1 = m Song chắn rác: Cao trình mực nước sau song chắn rác là: ZsauSCR = Zm + hSCR = + 0,1 = 6,1 m - Cao trình mực nước trước SCR là: ZtruocSCR = ZsauSCR + hs = 6,1 + 0,12 = 6,22 m 16 Mương dẫn từ ngăn tiếp nhận sang song chắn rác: Zm = ZtruocSCR + hm = 6,22 + 0,1 = 6,32 m 17 Ngăn tiếp nhận: - Cao trình mực nước ngăn là: ZnuocNTN = Zm + hngăn = 6,32 + 0,1 = 6,42 m - Cao trình đỉnh ngăn tiếp nhận là: ZdinhNTN = ZnuocNTN + hbv = 6,42 + 0,3 = 7,52 m - Cao trình đáy ngăn tiếp nhận là: ZdayNTN = ZdinhNTN – H1 = 7,12 – 1,6 = 5,52 m 15 - ... dây chuyền xử lý nước thải: 17 I - Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải: Nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt: Lưu lượng nước thải sinh hoạt: 13620 m3/ngđ Theo TCVN 7957:2008: + SS nước thải 60-... Trang I Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải: Sơ đồ dây chuyền xử lý nước thải: II Các cơng trình xử lý nước thải: Ngăn tiếp nhận: Mương dẫn: Song... thước: B × L × H = × 1.5 × 1.3 m Mương dẫn nước thải: Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác có tiết diện hình chữ nhật Tính tốn thủy lực mương dẫn (xác định: độ dốc i, vận tốc v,