Lập bảng thuyết minh tính toán bao gồm: • Tổng quan về nước thải sinh hoạt và đặc trưng của nước thải. • Đề xuất 02 phương án công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt có các thông số đã cho, từ đó phân tích lựa chọn công nghệ thích hợp. • Tính toán 2 công trình đơn vị chính của phương án đã chọn: bể Aerotank và bể lắng II. • Tính toán cơ khí và lựa chọn thiết bị (bơm nước thải , máy thổi khí...)cho các công trình đơn vị tính toán trên.
.TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CỢNG HỊA XÃ HỢI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM MÔI TRƯỜNG Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN II Họ tên sinh viên : Nguyễn Tùng Anh Lớp : Kỹ thuật môi trường K57 Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Môi Trường Ngày giao đồ án: 14/09/2015 Ngày hoàn thành đồ án:17/ 12 /2015 Đầu đề đồ án: Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt có cơng suất 30.000 m3/ngày.đêm u cầu số liệu ban đầu: - Đầu vào: -Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý đạt cột A quy chuẩn hành Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Lập bảng thuyết minh tính tốn bao gồm: Tổng quan nước thải sinh hoạt đặc trưng nước thải Đề xuất 02 phương án công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt có thơng số đã cho, từ phân tích lựa chọn cơng nghệ thích hợp Tính tốn cơng trình đơn vị phương án đã chọn: bể Aerotank bể lắng II Tính tốn khí lựa chọn thiết bị (bơm nước thải , máy thổi khí )cho cơng trình đơn vị tính tốn Các vẽ kỹ thuật - Vẽ sơ đồ công nghệ phương án chọn: 01 vẽ khổ A4 - Vẽ chi tiết bể Aerotank : 01 vẽ khổ A3 - Vẽ chi tiết bể lắng II : 01 vẽ khổ A3 - Vẽ sơ đồ mặt bằng nhà máy xử lý: 01 vẽ khổ A3 Hà Nội, ngày 17 tháng 12 năm 2015 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TS.Nguyễn Phạm Hồng Liên MỤC LỤC MỞ ĐẦU PHẦN I: Giới thiệu chung I Tổng quan về nước thải sinh hoạt Định nghĩa Các thành phần chính II Thực trạng ô nhiễm tại Việt Nam 11 III Phương pháp xử ly .12 Tổng quát về hệ thống quản ly nước thải đô thị 12 Sơ đồ xử ly nước thải điển hình: 12 Một số công trình, thiết bị nước và nước ngoài: .12 PHẦN II: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 22 I Các công đoạn xử ly 22 Tiền xử ly: .22 Xử ly sơ bộ: 22 Xử lí sinh học: 24 II Đề xuất công nghệ .25 Phương án 1: 26 Phương án 2: 28 III CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC: .31 Các quá trình sinh học hiếu khí: 31 Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử ly hiếu khí: .33 Cơ chế hoạt động của bùn hoạt tính 34 PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 35 I TÍNH TOÁN BỂ AEROTAN 35 Cấu tạo bể aerotank .35 Tính toán bể aerotank 35 II TÍNH TOÁN BỂ LẮNG II: .45 Diện tích mặt bằng bể: 45 Chiều cao bể: 46 Thời gian lưu thủy lực của bể lắng: 47 Tính toán khí: 47 III Ước tính thiết bị có sơ đồ công nghệ: .49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 MỞ ĐẦU Với gia tăng dân số Việt Nam nói chung khu dân cư nói riêng, xử lýnước thải đề tài nóng Nước thải từ khu dân cư, khu nhà mang đặc tính chung nước thải sinh hoạt: bị ô nhiễm bã cặn hữu (SS), chất hữu hòa tan (BOD), chất dầu mỡ sinh hoạt (thường dầu thực vật) vi trùng gây bệnh Từ trạng nêu trên, yêu cầu cấp thiết đặt xử lý triệt để chất ô nhiễm để thải môi trường đạt tiêu chuẩn xả thải, không ảnh hưởng đến mơi trường sống người dân Do đó, đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt” đề nhằm đáp ứng nhu cầu Qua đề tài, em hiểu nắm sơ cách tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với yêu cầu đưa phương án xử lý nước thải cách hợp lý, tính tốn cơng trình, trình bày q trình vận hành, cố biện pháp khắc phục DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BOD : Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hóa, mg/l COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học, mg/l DO : Dissolved Oxygen – Oxy hòa tan, mg/l F/M : Food/Micro – Organism – Tỷ lệ lượng thức ăn lượng vi sinh vật N : Nitơ P : Photpho QCVN : Quy chuẩn Việt Nam Aerotank : Bể xử lý sinh học hiếu khí SS : Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng, mg/l TCXDVN : Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam SBR : Sequencing Batch Reactor – Bể sinh học phản ứng theo mẻ UASB : Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor – Bể sinh học kỵ khí TDS : Total Dissolves Solid – Tổng chất rắn hòa tan, mg/l TSS : Total Suspended Solid – Tổng chất rắn lơ lửng, mg/l XLNT : Xử lý nước thải DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư Bảng 1.2: Các chỉ tiêu đánh giá nước thải sinh hoạt Bảng 1.3: Các thông số nước thải sinh hoạt cần xử lý Bảng 1.4: QCVN 14:2008/BTNMT Bảng 2.1: Các thông số nước thải sinh hoạt cần xử lý Bảng 2.2: So sánh thông số kỹ thuật bể SBR Aerotank Bảng 3.1: Các thơng số tính tốn bể aerotank Bảng 3.2 Tóm tắt thông số thiết kế bể Aerotank Bảng 3.3: Các thơng số vào bể lắng II: Bảng 3.4: Tóm tắt thông số thiết kế bể lắng II DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Hệ thống quản lý nước thải thị Việt Nam Hình 1.2: Sơ đồ xử lý nước thải điển hình Hình 1.3: Sơ đồ xử lý nước thải nhà máy Yên Sở Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải áp dụng cơng nghệ AAO Hình 1.5 Hệ thống xử lý nước thải áp dụng cơng nghệ USAB Hình 1.6 Bể JOHKASOU Hình 1.7 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải Bio – sac Hình 2.1 Sơ đồ đứng thể vùng bể lắng Hình 2.2 Sơ đồ phương án xử lý (sử dụng bể AO) Hình 2.3 Sơ đồ phương án xử lý (sử dụng bể aerotank) Hình 2.1: Các giai đoạn phát triển VSV Hình 2.2: Quá trình khử nito Hình 3.1: Cấu tạo bể aerotank Hình 3.2: Các thơng số bể aerotank Hình 3.3: Cấu tạo ống phân phối khí Hình 3.4: Phân bố đĩa thổi khí bể Hình 3.5: Cấu tạo bể lắng II Hình 3.6: Các thơng số lắng II Hình 3.7: Sơ đồ cấu tạo ngăn tiếp nhận PHẦN I: Giới thiệu chung I Tổng quan về nước thải sinh hoạt Định nghĩa Nước thải sinh hoạt nước thải sinh sau sử dụng cho mục đích cộng đồng như: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân… thường thải từ hộ, quan, trường học, bệnh viện, chợ cơng trình khác Lượng nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn hệ thống cấp thoát nước Nước thải sinh hoạt thị thường có tiêu chuẩn cao vùng ngoại thành nơng thơn lượng nước thải tính đầu người có khác biệt Nước thải sinh hoạt thị thường bằng hệ thống nước dẫn kênh rạch, cịn vùng ngoại thành nơng thơn khơng có hệ thống nước nên thường thải trực tiếp vào ao hồ thoát bằng biện pháp tự thấm Các thành phần chính Các chất chứa nước thải bao gồm: chất hữu cơ, vô vi sinh vật Các chất hữu nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 50-60% tổng chất hữu thực vật: cặn bã thực vật, rau quả, giấy… chất hữu động vật: chất thải tiết từ người, động vật, xác động vật Nồng độ chất thường xác định qua chỉ tiêu BOD, COD, SS, TS… Bảng 1.1 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư[2] Chỉ tiêu Trong khoảng Trung bình 350-1.200 720 -Chất rắn hoà tan (TDS) , mg/l 250-850 500 -Chất rắn lơ lửng (SS), mg/l 100-350 220 -BOD5, mg/l 110-400 220 -Tổng Nitơ, mg/l 20-85 40 -Nitơ hữu cơ, mg/l 8-35 15 -Nitơ Amoni, mg/l 12-50 25 -Nitơ Nitrit, mg/l 0-0,1 0,05 Tổng chất rắn ( TS), mg/l -Nitơ Nitrat, mg/l 0,1-0,4 0,2 -Clorua, mg/l 30-100 50 -Độ kiềm , mgCaCO3/l 50-200 100 -Tổng chất béo, mg/l 50-150 100 -Tổng Phốt pho, mg/l Bảng 1.2: Các chỉ tiêu đánh giá nước thải sinh hoạt[1] Các chỉ tiêu Tổng chất rắn (mg/l) - Chất rắn hòa tan(mg/l) - Chất rắn không tan(mg/l) Tổng chất rắn lơ lửng(mg/l) BOD5(mg/l) COD(mg/l) Tổng Nitơ(mg/l) Nhe 200 120 120 100 250 25 10 50 106-107 Mức độ nhiễm Trung bình 500 350 150 350 200 500 50 20 100 107-108 Cao 1000 700 300 600 400 800 85 35 150 108-109 Nitơ hữu Dầu mỡ (mg/l) Coliform No/100, (mg/l) Các chất vô nước thải chiếm 40-42% gồm chủ yếu cát, đất sét, axit, bazo vô cơ, dầu khống… Trong nước thải có mặt nhiều loại vi sinh vật: vi khuẩn, virus, rong tảo, trứng giun sán… Trong số loại vi sinh vật có vi sinh vật gây bệnh coliform, lỵ, thương hàn… có khả bùng phát thành dịch Với tiêu chí trên, cùng kiến thức đã tích lũy được, thông số đầu vào nước thải lựa chọn để làm sở thiết kế sau: Bảng 1.3: Các thông số nước thải sinh hoạt cần xử ly TT Các thông số Đơn vị Nồng độ nước thải đầu vào Lưu lượng nước thải m3/ngày 30000 pH BOD mg/1 150 COD mg/1 250 Chất rắn lơ lửng mg/1 200 Nito tổng mg/1 30 Nitơ hữu mg/1 10 Nitơ Amoni mg/1 20 mg/1 40 mg/1 MPN/100ml 106 7-8.5 Dầu mỡ 3- Phosphat (PO4 ) Tổng Coliform Bảng 1.4: QCVN 14:2008/BTNMT TT II Thông số Đơn vị Giá trị cho phép (QCVN14:2008 ) 5–9 BOD5 (20 0C) mg/l 30 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 50 Tổng chất rắn hòa tan mg/l 500 Sunfua pH (tính theo mg/l H2S) Amoni (tính theo N) Nitrat mg/l (NO3-)(tính mg/l theo N) Dầu mỡ động, thực vật Tổng chất hoạt động bề mặt 10 Phosphat (PO 43-) (tính theo P)1 11 ml trạng ô nhiễm tại Việt Nam [10] 10 30 mg/l 10 mg/l mg/l MPN/100 Tổng Coliforms 1.0 3.000 Th ực Trong đó: θn : Thời gian lưu thủy lực (h) r : tốc độ xử lý BOD (= 12 gBOD/kg MLVSS.h) X : hàm lượng bùn bể hiếu khí ( mg/L) b) Lưu lượng bùn thải: Hàm lượng bùn tuần hoàn (bùn thải): Có : Xb= (cơng thức 2.195 [6]) Trong đó: SVI : chỉ số thể tích bùn, ml/g X : hàm lượng bùn bể aerotank, mg/l Xb : hàm lượng bùn thải, mg/l Xb = = 8333,3 mg/l Chọn Xb = 8000mg/l => chỉ số SVI = 125ml/g Hệ số t̀n hồn (R): Có: R = = = 33,3% (thỏa mãn thông số thiết kế từ 25-75%) Hình 3.2: Các thơng số bể aerotank Lưu lượng bùn t̀n hồn: [2] Có: R = Trong đó: R : tỉ lệ hồi lưu, R = 33,33% = 0,3333 QR : lưu lượng bùn tuần hoàn, m3/ngày Qv : lưu lượng dòng vào, m3/ngày QR = R.Qv = 0,333 30000 = 10000 m3/ngày = 417 m3/h Lưu lượng bùn thải: [2] Có: θb Trong đó: V : thể tích bể hiếu khí, m3 X : hàm lượng bùn bể hiếu khí, mg/l Qr, Qb: lưu lượng bùn dòng dòng thải, m3/ngay Xb: hàm lượng bùn thải , mg/l 38 Xr : hàm lượng bùn dòng ra, Xr= SSr 0,8 = 30.0,8 = 24mg/l θb : thời gian lưu bùn : thiết kế nằm khoảng 10-15 ngày nhằm trì giai đoạn tăng trưởng VSV bể giúp xử lý đạt hiệu tốt Chọn θb = 10 ngày - Qb = (V.X / θb– Qr.Xr) / Xb = ( 9375.2000/10 – 30000 24) / 8000 = 225 (m3/ngay) = 9,4 m3/h c) Thể tích bể aerotank: Thể tích bể hiếu khí: [2] Vbể = (Q+QR).θn Trong đó: Q : lưu lượng dịng thải vào bể QR: lưu lượng dịng bùn t̀n hồn lại bể Vbể = (Q+QR) θn = (1250 +417) = 8335 m3 d) Hiệu quả xử ly của bể aerotank: e) Kiểm tra lại các điều kiện Tỉ số F/M: [3] = 0,36 (d-1) nằm khoảng 0,2-0,6 nên thời gian lưu hàm lượng bùn phù hợp Tải trọng hữu OLR: OLR =(Công thức 6-1 tài liệu[2]) Trong đó: Q : lưu lượng nước thải, m3/ngày BODv : hàm lượng BOD đầu vào, mg/l OLR : tải trọng hữu cơ, kg BOD/m3.ngày V : Thể tích bể hiếu khí , m3 => OLR = 0,54 kgBOD/m3.ngày (Nằm khoảng 0,32-0,64 kgBOD/m3.ngày tiêu chuẩn thiết kế.) Tải trọng bùn: tỉ số khối lượng chất nhiễm bẩn đơn vị khối lượng bùn đơn vị thời gian: C =(Công thức 5-19 tài liệu[4]) C = = 0,27 (kgBOD/kgMLVSS.ngày) 39 Nằm khoảng 0,2-0,6 (kg/kgbùn.ngày) theo tiêu chuẩn thiết kế [3]nên thời gian lưu hàm lượng bùn phù hợp f) Lượng oxy cần thiết: Lượng oxy lý thuyết: OCo = (Công thức 6-15tài liệu [2]) Trong : OCo: lượng oxy lý thuyết Q: lưu lượng dòng vào, m3/h f : Hệ số quy đổi , f = BOD/COD = 150/250 = 0,6 Px : Lượng bùn hoạt tính sinh khử BOD Px = Y.Q.(BODv – BODr) = 0,5 30000.(150-30).10-3=1800kg/ngày (với Y hệ số xử lý sinh khối, khoảng 0,4-0,7) OCo = – 1,42.Px = 3444 kg O2/ngày Lượng oxy thực tế cần thiết: OCt = OCo.( (Công thức 6-16tài liệu [2]) Trong đó: OCt : Lượng oxy thực tế 20oC Cs20 : Nồng bão hịa oxy nước 20oC, Cs20 = 9,08 mgO2/l Cd : Nồng độ oxy trì bể aerotank, 2mg/l OCt = = 4400 kg O2/ngày g) Lượng không khí cần : Hệ thống phân phối khí: Hình 3.3: Cấu tạo ớng phân phới khí Chọn hệ thống phân phối khí dạng đĩa sục khí, có màng cao su bằng vật liệu đàn hồi với lỗ nhỏ Chiều dài bể tương ứng L = 24m Cơng suất hịa tan thiết bị: với chiều sâu nước 6m - OU = Ou 3,5 = = 42 gO2 / m3 = 42 10-3 kgO2/m3 Lưu lượng khơng khí cần cấp: Qkhí = 157100 m3/ngày = 6545 m3/h (Cơng thức 6-17tài liệu [2]) Trong đó: Qkhí : Lượng khơng khí cần cấp để đảm bảo lượng oxy cần thiết 41 OCt : lượng oxy thực tế cần thiết, kgO2/ngày OU : cơng suất hịa tan thiết bị f : hệ số an toàn, thường từ 1,5-2 Ở chọn f=1,5 h) Công suất máy nén khí: - Tổn thất áp lực hệ thống ống dẫn: [3] Hd = hd + hc +H Trong đó: hd : Tổn thất áp lực ma sát theo chiều dài ống dẫn (m) Không vượt 0,4 m hc : Tổn thất qua thiết bị phân phối (m) Giá trị không vượt 0,5m H : Độ sâu ngập nước bể (m) => Hd = 0,4 + 0,5 + = 6,9 m - Áp lực khơng khí đầu ra: [3] p2 = = 1,68 atm - Công suất máy nén : - N= [2] Trong đó: G: Trọng lượng dịng khí, kg/s (Qkhí = 6573m3/h = 2,2 kg kk/s) R: Hằng số khí, R=8,314 kJ/kmol.oK T: Nhiệt độ khơng khí đầu vào, T= 293oK p1, p2: lần lượt áp lực khơng khí đầu vào đầu ra, atm e: Hiệu suất máy nén khí Thường 70 – 80% - N= = 126,3 kW Tham khảo [6], chọn máy nén khí có cơng suất 75kW, loại máy nén khí trục vít, số lượng 42 i) Tính toán đường ống phân phối khí Tính đường ớng dẫn khí Lưu lượng khí ống chính: Do chia làm 10 bể xử lý nên lưu lượng khí từ ống chia cho 10 bể, bể có lưu lượng khí là: Qkk’ = Qkk / 10 = 0,16m3/s Vận tốc khí ống dẫn khí trì khoảng 15 – 20 m/s Chọn v khí = 15 m/s [3] Đường kính ống dẫn khí vào bể:[3] Chọn ống dẫn khí ống thép mạ kẽm có D = 120 mm Kiểm tra lại vận tốc: vkhí nằm khoảng cho phép [2] Tính đường ớng dẫn khí nhánh Với diện tích dáy bể 24 x 6m, ống phân phối từ máy thổi khí đặt dọc theo chiều dài bể, ống đặt giá đỡ cách đáy 20cm Số ống nhánh dẫn khí Nnh = 23 ống Số lượng đĩa nhánh: Vậy số lượng đĩa nhánh 11 đĩa Mỗi ống cách 1m Mỗi đĩa cách 0,5m Lưu lượng khí qua ống nhánh: Chọn vận tốc khí ống nhánh vkhí = 10 m/s Đường kính ống dẫn khí nhánh:[3] Hình 3.4: Phân bố đĩa thổi khí bể Chọn ống dẫn khí nhánh ống thép mạ kẽm có D = 30mm Kiểm tra lại vận tốc: vkhí nằm khoảng cho phép [3] Tính toán đường ớng dẫn nước thải[3] Chọn vận tốc nước thải ống: v = 1,5 m/s (v = – m/s) Lưu lượng nước thải: Lưu lượng bùn tuần hoàn: Chia làm 10 bể aerotank, vậy: Lưu lượng nước thải khỏi bể Aerotank hay vào bể lắng: Đường kính ống dẫn nước thải:[3] 43 Chọn ống dẫn nước thải ống PVC, có D = 200 mm Sau chia thành đường ống dẫn vào bể, ống có đường kính 75mm, theo [8] Tính toán đường ớng dẫn bùn tuần hồn Lưu lượng bùn t̀n hoàn vào bể: Chọn vận tốc bùn ống: v = m/s Đường kính ống dẫn bùn tuần hoàn:[3] Chọn ống dẫn bùn tuần hoàn ống PVC, có D = 130 mm, theo [8] Bảng 3.2 Tóm tắt thông số thiết kế bể Aerotank STT Thơng số Ky hiệu Kích thước bể Giá trị n giờ Chiều dài L mm 24000 Chiều rộng B mm 6000 Chiều cao hữu ích H mm 6000 Chiều cao xây dựng Hxd mm 6500 Wt m3 864 Bể 10 Thời gian lưu nước Đơn vị Thể tích xây dựng bể Số bể cần xây dựng Số đĩa phân phối bể N đĩa 286 Đường kính ống dẫn khí Dc mm 120 10 Đường kính ống dẫn khí nhánh Dn mm 30 11 Đường kính ống dẫn nước thải Dv mm 75 12 Đường kính ống dẫn bùn tuần hồn Dt mm 130 13 Cơng suất máy nén khí Nkhí KW 75 44 45 II TÍNH TOÁN BỂ LẮNG II: Nước thải sau xử lí bể Aerotank dẫn đến bể lắng đợt Để giảm chi phí bơm, bể lắng xây dựng với cao trình phù hợp đảm bảo nước từ bểAerotank có thể tự chảy sang bể lắng Nhiệm vụ bể lắng đợt lắng màng sinh vật hình thành q trình xử lí sinh học hiếu khí bể Aerotank Chọn bể lắng đứng dạng trịn Hình 3.5: Cấu tạo bể lắng II Bảng 3.3: Các thông số vào bể lắng II: Các thông số Lưu lượng nước thải Ban đầu Q = 30.000m3/ngày Vào bể lắng Q = 30.000m3/ngày Hàm lượng chất rắn lơ SS=200mg/l SS = 70mg/l Hàm lượng BOD 150mg/l 30mg/l Tổng nito vào(gồm nito 30mg/l 30mg/l Dầu mỡ 40mg/l 10mg/l Nhiệt độ 20oC 20oC lửng amoni nito hữu cơ) Diện tích mặt bằng bể: S= (công thức 9-8tài liệu [2]) Trong đó: S: Diện tích mặt bằng bể lắng, m2 Q: Lưu lượng nước thải, m3/h R: Hệ số tuần hoàn X, Xb: Hàm lượng bùn bể dịng t̀n hồn, mg/l Hình 3.6: Các thơng số lắng II 46 VL: vận tốc lắng bùn, m/h VL = vmax.e –K.C.10^-6 (công thức 9-9 tài liệu [2]) K = 600 với loại cặn có chỉ số SVI từ 50-150 loại cặn thường gặp nước thải sinh hoạt vmax = 7m/h theo công thức thực nghiệm Lee-1982 Wilson-1996 CL = XL = ½ Xb = 4000 mg/l VL = = 0,635(m/h) S= = 656,2 m2 Nếu tính diện tích buồng phân phối trung tâm: S = 1,1 656,2 = 721,9 (m2) Tham khảo tài liệu [3] [5], đường kính bể (D) khơng lớn lần chiều cao bể Do ta chia làm bể lắng II Bể có dạng trịn, đường kính bể : D = 15,2m - Chọn kích thước buồng phân phối trung tâm: d = 20%.D = 15,2.25%= 3,8 m Diện tích buồng phân phối trung tâm là: Stt = = 11,5m2 Diện tích vùng lắng bể : SL = 181,5 – 11, = 170 m2 - Tải trọng bề mặt :[2] a= = = 1,7 m3/m2.h Phù hợp với chỉ tiêu thiết kế bể lắng (Theo bảng 9-1 [1]) - Tải trọng bùn: b= = = 4,62 kg/m2.h Phù hợp với chỉ tiêu thiết kế bể lắng (Theo bảng 9-1 [2]) Chiều cao bể: - Chọn chiều cao bể: H = 4,5m, chiều cao dự trữ mặt thoáng h1 = 0,5m Chiều cao cột nước bể là: 4m Gồm: o Chiều cao phần nước trong: h2 =1,5 m o Chiều cao phần chóp đáy bể có độ dốc 5% tâm: h3 = 0,05 D/2 = 0,05x7=0,35 m 47 o Chiều cao chứa bùn phần hình trụ: h4 = H – h1 – h2 – h3=4,5-0,5-1,5-0,35 = 2,15m o Thể tích phần chứa bùn: Vb = SL h4 = 170 2,15 = 365,5 m3 o Nồng độ bùn trung bình bể: Xtb = (XL + Xb)/2 = (4000+8000)/2 = 6000 mg/L = kg/m3 o Lượng bùn bể lắng là: Gbùn = Vb Xtb = 365,5 6= 3193 kg Mà lượng bùn cần thiết bể aerotank là: Gaerotank = V X = 864 2000 10-3 = 1728 kg Do phải tháo khơ để sửa chữa bể aerotank lượng bùn từ bể lắng đủ cấp cho bể aerotank hoạt động lại mà không cần thời gian khởi động tích lũy cặn Thời gian lưu thủy lực của bể lắng: Có dung tích bể lắng: V = H Sbể = 722 = 2888 m3 Lưu lượng nước vào bể: Qbể lắng = Qv + QR = 1250 + 417 = 1667 m3/h Thời gian lưu hay thời gian lắng: tL == 1,73 h Tính toán khí: Tính tốn bơm bùn tuần hồn[3]: Lưu lượng dịng: Giả sử cột áp bơm: H = 10m Cơng suất bơm: Trong đó: η – Hiệu suất chung bơm, η = 0,7 – 0,9 Chọn η = 0,8; ρ – Khối lượng riêng bùn, ρ = 1020 kg/m3; Chọn 02 máy bơm bùn chìm có cơng suất 7,5 kW [8] 48 Tính tốn moto quay gạt bùn [9] + Chọn loại moto có tốc độ quay 20 vịng/phút, công suất 7,5kW STT Thông số Ky hiệu Thời gian lắng Kích thước bể Đơn vị Giá trị tL giờ 1,73 Đường kính D mm 15200 Chiều cao H mm 4500 Kích thước buồng Đường kính phân phối trung tâm Dtt mm 3800 Chiều cao phần nước h1 mm 1500 Chiều cao phần lắng h4 mm 2150 Chiều cao phần chóp đáy h2 mm 350 Độ dốc đáy 5% Bảng 3.4: Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng II 49 III Ước tính thiết bị có sơ đồ công nghệ: Hầm bơm tiếp nhận: Trạm bơm thành phố bơm nước thải theo đường ống áp lực đến ngăn tiếp nhận trạm xử lý nước thải đặt vị trí cao giúp nước thải từ chảy qua cơng trình xử lý - Đường kính ống áp lực từ trạm bơm đến ngăn tiếp nhận: ống đường kính 300 mm.[2] - Kích thước ngăn tiếp nhận:[2] A = 2000mm, B = 3000mm, H = 2000mm, H1 = 1600mm, h = 750mm, hI=750mm, b = 600mm Hình 3.7: Sơ đồ cấu tạo ngăn tiếp nhận Ống áp lực Ngăn tiếp nhận Mương dẫn nước Bể điều hịa Thể tích bể điều hịa: Vb = Q*t = 1250 m3/h * h = 1250 m3 (t: thời gian lưu nước bể → chọn t = 1h) Chọn chiều cao bể: H = 10 m Vậy chiều rộng bể B = 10 m, chiều dài bể L = 12,5 m Bể lắng I Chọn loại bể lắng ly tâm: Diện tích bề mặt cần thiết bể lắng: F = U0: tải trọng bề mặt (m3/m2.ngày) → chọn U0 = 45 m3/m2.ngày F = = 666,7 m2 Tương tự bể lắng II: => ta chia bể với cùng kích thước Bể khử trùng: [3] - Thể tích bể tiếp xúc: Trong đó: 50 Q – Lưu lượng nước thải đưa vào bể tiếp xúc (m3/h); T – Thời gian tiếp xúc, t = 30 phút; - Chọn chiều sâu lớp nước bể H =5m Chiều cao xây dựng bể: - Diện tích mặt thống bể tiếp xúc là: Chia làm bể khử trùng Chiều dài, chiều rộng bể lần lượt là: 5m 5m 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]:Metcalf & Eddy: Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse, Third edition (1991) [2]:Trịnh Xuân Lai, Tính toán – thiết kế các công trình xử ly nước thải, NXB Xây Dựng,(2011) [3]:Lâm Minh Triết, Xử ly nước thải đô thị cơng nghiệp – tính toán thiết kế cơng trình, NXB ĐHQG ( 2008) [4]:Hồng Văn Huệ, Thốt nước – Tập 2: Xử lý nước thải,,̣ (2002) [5]: Bộ xây dựng, TCXDVN 51-2008 - Thoát nước - Mạng lưới cơng trình bên ngồi - Tiêu ch̉n thiết kế(2008) [6]:Trần Văn Nhân - Ngô Thị Nga , Giáo trình công nghệ xử ly nước thải (2001) [7]: Lựa chọn máy nén:http://sieuthimaynenkhi.net/tin-tuc/60/lua-chon-cong-suatmay-nen-khi-phu-hop.html (8-2015) [8]:Lựa chọn ống dẫn nước:http://bichvan.vn/bang-thong-so-ky-thuat-ong-nhua-tienphong-ctbv249.html (6-2014) [9]:Lựa chọn máy bơm:http://xulynuocthaivietnam.com/bom-chim-shinmaywa-cwtcnt.html [10]:http://yeumoitruong.vn/threads/tinh-toan-gat-bun-cho-be-lang-tron.8677/ [11]: BTNMT,QCVN 14:2008 -Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt, (2008) 52 ... Nguồn nước thải Xử lý cục nguồn Sử dụng lại nước thải thải bỏ vào nguồn Hệ tiếpthống nhận xử lý nước thải Thu gom nước thải Vận chuyển bơm nước thải Hình 1.1: Hệ thống quản ly nước thải. .. Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải áp dụng cơng nghệ AAO Hình 1.5 Hệ thống xử lý nước thải áp dụng công nghệ USAB Hình 1.6 Bể JOHKASOU Hình 1.7 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải Bio – sac... nguồn nước uống bằng nước sinh hoạt thải hàng ngày Số liệu thống kê cho thấy, trung bình ngày Hà Nội thải 658.000 m3 nước thải, 41% nước thải sinh hoạt, 57% nước thải công nghiệp, 2% nước thải