ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI. ngoc 2

ĐỒ ÁN XỬ LÝ CHẤT THẢI LỎNG GVHD: Th.S PHẠM VĂN NAM ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỞ ĐẦU: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Nhiệm vụ thiết kế: I Thiết kế sơ trạm xử lý chất thải lỏng cho Thành phố thiết kế kĩ thuật cơng trình trạm ( Thầy hướng dẫn định) II Các tài liệu thiết kế: Bản đồ khu vực địa hình trạm xử lý Điều kiện khí hậu khu vực: - Nhiệt độ trung bình năm khơng khí: 24 (oC) - Hướng gió chủ đạo : Đông – Tây Số liệu chất thải lỏng: a) Sinh hoạt: Dân số: 414000 người Tiêu chuẩn thải: 180 l/ng.ngđ b) Sản xuất: KCN A B C Qnt (m3/ngđ) 320 800 480 SS (mg/l) 250 175 213 BOD (mg/l) 280 224 252 pH 6.5 7.4 6.6 c) Nhiệt độ trung bình hỗn hợp chất thải lỏng sinh hoạt sản xuất mùa đông: 26 (oC) Số liệu địa chất cơng trình, địa chất thủy văn sử dụng đất đai: a) Cao độ mặt dất điểm xả thải: 11m b) Độ dốc địa hình:0.0010 c) Mực nước ngầm (cách mặt đất): Mùa khô: 7.6 (m) ; Mùa mưa: 4.1(m) SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC – MSSV: 3146258 - LỚP: 58DT ĐỒ ÁN XỬ LÝ CHẤT THẢI LỎNG GVHD: Th.S PHẠM VĂN NAM SỐ LIỆU THUỶ VĂN CỦA SÔNG (NGUỒN NƯỚC MẶT LOẠI B) THEO NHIỆM VỤ MÔN HỌC SỐ LIỆU NHƯ SAU: Q = 32 (m3/s) Lưu lượng nước nhỏ điểm tính tốn:   Vận tốc trung bình dịng chảy: v = 0.71 (m/s)  Chiều sâu trung bình nước sơng:  Mực nước cao cống xả:  Mức nước thấp cống xả:  Hàm lượng chất lơ lửng mùa hè:  Nhu cầu ơxy hố sinh: LS = BOD5 = 12.8 (mg/l)  Hàm lượng oxy hoà tan nước: DO = 4.3 (mg/l) HTB = 3.1 (m) 9.3 (m) 4.1 (m) CS = 18.1 (mg/l)  Nhiệt độ trung bình: 25 C  Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính tốn: Theo lạch sơng:   19000 (m) Theo đường thẳng: 14250 (m) d) Sử dụng đất đai xung quanh khu vực xây dựng trạm xử lý: Trồng lúa: PHẦN I: ; Trồng hoa màu: có ; Trồng rau xanh: có XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN CƠ BẢN Lưu lượng tính toán trạm xử lý nước thải 1.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt QSH = N × q0 1000 = 414000× 180 1000 = 74520 (m3/ng.đ) Trong đó: N : Số dân thành phố (người) qo : Tiêu chuẩn thải nước thành phố (l/ng.ngđ) SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC – MSSV: 3146258 - LỚP: 58DT ĐỒ ÁN XỬ LÝ CHẤT THẢI LỎNG GVHD: Th.S PHẠM VĂN NAM +) Lưu lượng trung bình giây: QSHtb = 74520 86,4 = 862.5 (l/s) Theo bảng hệ số khơng điều hồ phụ thuộc lưu lượng nước thải phương pháp nội suy ta có hệ số khơng điều hịa Kcmax = 1,49 ; Kcmin = 0.68 1.2 Lưu lượng nước thải sản xuất Khu công nghiệp A : - Lưu lượng QAsx = 320 (m3/ng.đ) Khu công nghiệp B : -Lưu lượng QBsx = 800 (m3/ng.đ) Khu công nghiệp C : - Lưu lượng QCsx = 480 (m3/ng.đ) 1.3 Lưu lượng nước thải tính tốn cho tồn thành phố Ta coi lưu lượng nước thải sản xuất phân phối theo ngày +) Tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt nước thải sản xuất thành phố : Qtt = 74520 + 320 + 800 + 480 = 76120 (m3/ng.đ) = = = 3171.67 (m3/h) = = = 881.02 (l/s) +) Lưu lượng tính tốn max : = = 4693.12 (m3/h) = = = 1303.64 (l/s) = 1.3 (m3/s) +) Lưu lượng tính tốn : = = 2178.07 (m3/h) = = = 605.02 (l/s) SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC – MSSV: 3146258 - LỚP: 58DT ĐỒ ÁN XỬ LÝ CHẤT THẢI LỎNG GVHD: Th.S PHẠM VĂN NAM Bảng : Tổng hợp lưu lượng nước thải thành phố ứng với hệ số khơng điều hịa K = 1.19 Giờ Nước thải sinh ngày hoạt %Q 2.29 2.29 2.29 2.29 2.29 4.88 4.88 4.96 4.96 10 4.96 10 11 4.96 11 12 4.96 12 13 4.79 13 14 4.96 14 15 4.96 15 16 4.96 16 17 4.95 17 18 4.96 18 19 4.96 Nước thải sản Tổng hợp m 1706.51 xuất m3 66.67 m3 1773.17 %Q 2.33 1706.51 66.67 1773.17 2.33 1706.51 66.67 1773.17 2.33 1706.51 66.67 1773.17 2.33 1706.51 66.67 1773.17 2.33 3636.58 66.67 3703.24 4.87 3636.58 66.67 3703.24 4.87 3696.19 66.67 3762.86 4.94 3696.19 66.67 3762.86 4.94 3696.19 66.67 3762.86 4.94 3696.19 66.67 3762.86 4.94 3696.19 66.67 3762.86 4.94 3569.51 66.67 3636.17 4.78 3696.19 66.67 3762.86 4.94 3696.19 66.67 3762.86 4.94 3696.19 66.67 3762.86 4.94 3688.74 66.67 3755.41 4.93 3696.19 66.67 3762.86 4.94 3696.19 66.67 3762.86 4.94 SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC – MSSV: 3146258 - LỚP: 58DT ĐỒ ÁN XỬ LÝ CHẤT THẢI LỎNG 19 20 4.96 20 21 4.96 21 22 4.54 22 13 2.48 23 24 Tổn 2.51 g GVHD: Th.S PHẠM VĂN NAM 3696.19 66.67 3762.86 4.94 3696.19 66.67 3762.86 4.94 3383.21 66.67 3449.87 4.53 1848.10 66.67 1914.76 2.52 1870.45 66.67 1937.12 2.54 74520 1600 76120 100 100 Xác định nồng độ chất bẩn 2.1 Nước thải sinh hoạt +) Hàm lượng cặn lơ lửng nước thải sinh hoạt : Csh = ashC × 1000 q0 63× 1000 180 = = 350 (mg/l) Trong : ashC : tiêu chuẩn thải chất lơ lửng người thải ngày đêm ashC = 60 - 65 g/ng.ngđ theo TCVN 7957-2008 qo : Tiêu chuẩn thải nước thành phố (l/ng.ngđ) +) Hàm lượng BOD có nước thải sinh hoạt : a BOD LSH = SH × 1000 q0 = 35× 1000 180 = 194.4 ( mg/l) Trong đó, aBODSH : tiêu chuẩn thải BOD aBODSH = 30 – 35 mg/l, nước thải lắng sơ tra theo QCVN 7957 – 2008 qo : Tiêu chuẩn thải nước thành phố (l/ng.ngđ) SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC – MSSV: 3146258 - LỚP: 58DT ĐỒ ÁN XỬ LÝ CHẤT THẢI LỎNG GVHD: Th.S PHẠM VĂN NAM 2.2 Nước thải sản xuất Nhà máy A: CASX = 250(mg/l) LASX = 280 (mg/l) SX - Nhà máy B: CB = 175 (mg/l) LBSX = 224 (mg/l) SX - Nhà máy C: CC =213 (mg/l) LCSX = 252 (mg/l) Theo TCVN 7957-2008, bảng A.2 phụ lục A, giá trị giới hạn nồng độ chất bẩn - lơ lửng xả vào nguồn loại B 100(mg/l) Do xử lý, nồng độ chất lơ lửng nước thải sau xử lý phải nhỏ 100(mg/l) phép xả vào nguồn Theo TCVN 7957-2008, bảng A.2 phụ lục A, giá trị giới hạn nồng độ BOD5 xả vào nguồn loại B 50(mg/l) Do xử lý, nồng độ BOD5 nước thải sau xử lý phải nhỏ 50(mg/l) phép xả vào nguồn Ta kiểm tra hàm lượng chất bẩn có nước thải từ khu công nghiệp:  Theo hàm lượng chất lơ lửng: C  ∑ C Q = ∑Q SX i hh KCN SX i SX i = 250 × 320 + 175 × 800 + 213 × 480 = 201.4(mg / l ) 320 + 800 + 480 Theo hàm lượng BOD5: L hh KCN ∑ L Q = ∑Q SX i SX i SX i = 280 × 320 + 224 × 800 + 252 × 480 = 263.6(mg / l ) 320 + 800 + 480 So sánh ta thấy, hàm lượng chất lơ lửng hàm lượng BOD5 nước thải khu công nghiệp cao gấp nhiều lần so với quy chuẩn cho phép Do vậy, u cầu khu cơng nghiệp phải có hệ thống xử lý nước thải cục để đảm bảo thông số tiêu chuẩn 2.3 Tổng hợp số liệu +) Hàm lượng lơ lửng có nước thải: SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC – MSSV: 3146258 - LỚP: 58DT ĐỒ ÁN XỬ LÝ CHẤT THẢI LỎNG C hh = C SH Q SH + ∑ C iSX QiSX Q SH + ∑Q SX i = GVHD: Th.S PHẠM VĂN NAM 350× 74520 + 250 × 320 + 175 × 800 + 213 × 480 = 346.9( mg / l ) 74520 + 320 + 800 + 480 +) Hàm lượng BOD có hỗn hợp nước thải: Lhh = SX LSH Q SH + ∑ LSX i Qi Q + ∑Q SH SX i = 194,4 × 74520 + 280 × 320 + 224 × 800 + 252 × 480 = 195.01( mg / l ) 74520 + 320 + 800 + 480 3.Nhiệt độ tính tốn T tt = Tng × Qs + Tnt × q Qs + q = 25 × 32 + 26 × 1,3 = 25 32 + 1,3 (oC) 4.Dân số tính tốn Ntt = Nth + Ntđ (người) Trong đó: Ntt : dân số tính tốn (người) Nth : dân số thực thành phố Nth = 414000 (người) Ntđ : dân số tương đương quy từ hàm lượng chất lơ lửng hàm lượng BOD5 khu công nghiệp +) Quy đổi theo hàm lượng cặn: N c tđ ∑C = SX i a QiSX SH C = 250 × 320 + 175 × 800 + 213 × 480 = 5115 63 (người) tt Suy ra, N = 414000 + 5115 = 419115 (người) +) Quy đổi theo BOD: N tđBOD = ∑L SX i a QiSX SH BOD = 280 × 320 + 224 × 800 + 252 × 480 = 11136 35 (người) tt  Suy ra, N = 414000 + 11136 = 425136 (người) Dân số tính tốn tồn thành phố là: Ntt = 414000 + 5115 + 11136 = 430251 (người) Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết 5.1 Xác định số lần pha loãng nước thải với nước nguồn Số lần pha loãng nước nguồn xác định theo công thức : SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC – MSSV: 3146258 - LỚP: 58DT ĐỒ ÁN XỬ LÝ CHẤT THẢI LỎNG GVHD: Th.S PHẠM VĂN NAM a× QS + q q n= Trong : n: số lần pha lỗng (lần) Qs: Lưu lượng nước sơng (m3/s), Qs = 32 (m3/s) q: lưu lượng nước thải lớn nhất, q = 1303.64 (l/s) = 1.30 (m3/s) a: hệ số pha lỗng nước thải với nước sơng xác định theo cơng thức: 1− e-α× x Q 1+ × e( -α× x ) q a= Trong đó: x: khoảng cách từ điểm xả đến điểm tính tốn tính theo lạch sơng, x=19000(m) α : hệ số thực nghiệm kể đến yếu tố thủy lực ảnh hưởng đến q trình pha lỗng tính theo cơng thức sau: α ϕ ×ζ × E q = Trong đó: ϕ : hệ số khúc khuỷu sông ϕ x 19000 = = x 14250 th = = 1,33 Với xth: khoảng cách từ điểm xả tới điểm tính tốn theo đường thẳng, x=14250(m) ζ : hệ số phụ thuộc vào vị trí xả nước thải, ζ =1 (ta chọn thiết kế họng xả nước thải ven bờ) E: hệ số khuếch tán rối, xác định theo cơng thức: υ ×H tb tb = 0,71× 3.1 200 200 E= = 0.011 SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC – MSSV: 3146258 - LỚP: 58DT ĐỒ ÁN XỬ LÝ CHẤT THẢI LỎNG υ với H α  tb GVHD: Th.S PHẠM VĂN NAM = 0,71 (m/s), vận tốc trung bình dịng chảy tb = 3,1(m), Chiều sâu trung bình nước nguồn 1,33× × 0,011 = 1.3 = 0.271  a= − e -0,27 1× 19000 = 0.982 32 -0,27 1×3 19000 1+ ×e 1.3 0,982 × 32 + 1,3 = 25.17 1,3  n= Lấy n = 25 lần (lần) 5.2 Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết 5.2.1 Theo hàm lượng cặn lơ lửng Cn.thải =  a × QS    × b + C nguôn +  q    (mg/l) Trong đó: Cn.thải: hàm lượng chất lơ lửng sau xử lý (mg/l) Cnguồn: hàm lượng cặn lơ lửng nguồn trước xả nước thải, Cnguồn = 18,1(mg/l) b: độ tăng hàm lượng cặn cho phép Nguồn loại B chọn b = 1.2 (mg/l)  0,982 × 32  + 1 × 1.2 + 18.1 = 48.3  1,3   Cn.thải = (mg/l) Nước thải từ nhà máy sản xuất ( khu công nghiệp) phải thỏa mãn thông số  QCVN 40-2011/BTNMT phép xả vào mạng lưới thoát nước chung thành phố để xử lý tập trung Theo quy chuẩn trên: SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC – MSSV: 3146258 - LỚP: 58DT ĐỒ ÁN XỬ LÝ CHẤT THẢI LỎNG * Hàm lượng cặn Cmax GVHD: Th.S PHẠM VĂN NAM tính theo công thức: Cmax = C x Kf x Kq (mg/l) Trong đó: C: giới hạn cho phép hàm lượng cặn lơ lửng nước sông thuộc nguồn loại B theo TCVN 7957-2008, C=100 (mg/l) Kf: Hệ số lưu lượng nguồn thải QCVN 40-2011/ BTNMT bảng ứng với tổng số lưu lượng nước thải khu cơng nghiệp xả vào hệ thống nước thành phố Với Q = 76120 (m3/ngđ) Kf = 0.9 Kq: Hệ số nguồn tiếp nhận nước thải QCVN 40-2011/BTNMT bảng ứng với lưu lượng dịng sơng Với Q = 32 (m3/s) Kq =0.9  Cmax = 100 x 0.9 x 0.9 = 81(mg/l) Giữa thông số : Cn.thải =48.3(mg/l) ,Cmax = 81 (mg/l) , CTC =100 (mg/l), ta chọn Cn.thải =48.3(mg/l) làm tính tốn Mức độ cần thiết làm theo hàm lượng chất lơ lửng : E ss = C hh − C n.thai 346.9 − 48.3 = 100% = 86.07% C hh 346.9 Suy hiệu xử lý theo hàm lượng cặn lơ lửng : 86,07% 5.2.2 Theo BOD hỗn hợp nước thải nước nguồn Xác định hiệu suất BOD5 cần đạt xử lý nước thải đổ vào nguồn loại B: BOD5 cần đạt sau xử lý (LT) tính theo cơng thức: 10 SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC – MSSV: 3146258 - LỚP: 58DT ... 3696.19 66.67 37 62. 86 4.94 3696.19 66.67 37 62. 86 4.94 SVTH: NGUYỄN THỊ NGỌC – MSSV: 314 625 8 - LỚP: 58DT ĐỒ ÁN XỬ LÝ CHẤT THẢI LỎNG 19 20 4.96 20 21 4.96 21 22 4.54 22 13 2. 48 23 24 Tổn 2. 51 g GVHD:... TCVN 7957 -20 08 Lng = 12. 8 (mg/l), BOD5 có nước nguồn Thay số: 0,9 82 × 32 × 4.3 − − 12. 8.10 - .2. 0, 126 .1 02. 0, 126 − 2. 10 2. 0, 126 = ? ?20 6.51 1,3 ( nth = ) (mg/l) L Lnth = -20 6.51 (mg/l) < LT ( nước bẩn)... hóa, Hằng số tốc độ oxy hóa 20 oC K (20 ) = 0,1 => K1 (25 ) = K20= 0.1 x 0, 126  Thay số ta có: T = 0.9 82 × 32 25 25 - 12. 8 × 10 -0, 126 .0,31 + -0, 126 0,3 = 379. 12 -0, 126 ×0.31 1.3 × 10 10 ( ) (mg/l)