THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Đồ án tốt nghiệp GVHD:TS NGUYỄN ĐỨC TỒNĐề tài: Thiết kế hệ thống thốt nước khu đơ thị Bắc Cổ Nhuế -ChèmCHƯƠNG 4THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI4.1.Các số liệu tính tốn4.1.1. Lưu lượng nước thảiLưu lượng nước thải sinh hoạt của tồn khu đơ thị Bắc Cổ Nhuế Chèm là: Q = 4635 (m3/ngđ). a. Lưu lượng nước thải sinh hoạt. Trong đó : Qsh = 4550.98 (m3/ngđ)Nước thải từ các cơng trình cơng cộng: Qcc = 84.02 (m3/ngđ)b. Tổng lưu lượng nước thải tồn thành phố. Q = 4635 ( m3/ngđ)4.1.2.Số liệu của nhánh sơng Nhuệ (nguồn tiếp nhận):+ Số liệu địa chất thuỷ văn nhánh sơng Nhuệ(nguồn loại B):- Lưu lượng trung bình nhỏ nhất của nước sơng : Q = 14 (m3/s)- Vận tốc trung bình của dòng chảy : V = 0,8 (m/s)- Độ sâu trung bình của sơng : HTB = 2,5 (m) - Chiều rộng trung bình của sơng : BTB = 30 (m) - Hàm lượng chất lơ lửng : CS = 10 (mg/l) - Nhu cầu ơ xy hố sinh : LS = BOD5 = 8 (mg/l) - Hàm lượng o xy hồ tan trong nước : DO = 0s = 6,5 (mg/l) 4.2. Các tham số tính tốn trạm xử lý nước thải.4.2.1. Lưu luợng tính tốn đặc trưng của nước thải.- Lưu lượng thiết kế trạm xử lý là: Q = 4635 (m3/ngđ)- Lưu lượng trung bình giờ: )/(125.193244635243hmQQngdTBh=== 1SVTH:TRẦN TRUNG THÀNH –MSSV 5720.46-46ĐT 1 Đồ án tốt nghiệp GVHD:TS NGUYỄN ĐỨC TOÀNĐề tài: Thiết kế hệ thống thoát nước khu đô thị Bắc Cổ Nhuế -Chèm- Lưu lượng trung bình giây : )/(65,536,3125,1936,3slQqtbhtbs=== - Lưu lượng giờ lớn nhất:Qhmax = 327,5 (m3/h)- Lưu lượng giây lớn nhất: )/(916,35,3276,3maxmaxslQqhs=== - Lưu lượng giờ nhỏ nhất: Qhmin = 120.51 (m3/h)- Lưu lượng giây nhỏ nhất: )/(475,336,351.1206,3minminslQqhs===4.2.2. Xác định nồng độ bẩn của nước thải: a. Hàm lượng chất lơ lửng:- Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt được tính:CSH = 01000qa × (mg/l)Trong đó: a: Lượng chất lơ lửng của người dân thải ra trong một ngày đêm. Theo bảng 23 TCN51-84 ta có a = 55g/ng - ngđq0: Tiêu chuẩn thải nước của khu vực: + Khu vực các trường đại học có tiêu chuẩn thải nước q0 = 90 (l/ng.ngđ) do đó hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải là:CĐH = =×=×9010005510000qa611,11 (mg/l)+ Khu vực các trường học có tiêu chuẩn thải nước q0 = 20 (l/ng.ngđ) do đó hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải là:CTH = =×=×2010005510000qa2750 (mg/l)2SVTH:TRẦN TRUNG THÀNH –MSSV 5720.46-46ĐT 2 Đồ án tốt nghiệp GVHD:TS NGUYỄN ĐỨC TOÀNĐề tài: Thiết kế hệ thống thoát nước khu đô thị Bắc Cổ Nhuế -Chèm + Khu vực công cộng có tiêu chuẩn thải nước q0 = 200 (l/ng.ngđ) do đó có:CCC = =×=×20010005510000qa275 (mg/l) + Khu vực dân cư có tiêu chuẩn thải nước q0 = 200 (l/ng.ngđ) do đó có: CDC = =×=×20010005510000qa275 (mg/l)+ Khu vực bệnh viện có tiêu chuẩn thải nước q0 = 300 (l/ng.ngđ) do đó có: CBV = =×=×30010005510000qa183 (mg/l)Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải được tính: )./( lmgQQQQQQCQCQCQCQCCBVCCDCTHDHBVBVDCDCCCCCTHTHDHDHhh++++×+×+×+×+×= CHH = 337,6 (mg/l) Vậy CHH = 337,6 (mg/l).b. Hàm lượng BOD5 của nước thải:* Hàm lượng BOD5 của nước thải sinh hoạt được tính:LSH = 001000qL × (mg/l)Trong đó: L0 : Lượng BOD5 một người thải ra trong một ngày đêm. Theo bảng 23-20 TCN 51-84 ta có L0 = 35 g/ng.ngđ (Tính theo nước thải đã lắng sơ bộ). q0: tiêu chuẩn thải nước (l/ng.ngđ) + Khu vực các trường đại học có q0= 90(l/ng.ngđ) nên:LDH = )/(89,38890100035100000lmgqL=×=× +Khu vực trường học có q0= 20 (l/ng.ngđ) nên:3SVTH:TRẦN TRUNG THÀNH –MSSV 5720.46-46ĐT 3 Đồ án tốt nghiệp GVHD:TS NGUYỄN ĐỨC TỒNĐề tài: Thiết kế hệ thống thốt nước khu đơ thị Bắc Cổ Nhuế -Chèm LTH = )/(175020100035100000lmgqL=×=× +Khu vực dân cư có q0= 200 (l/ng.ngđ) nên: LDC= )/(175200100035100000lmgqL=×=× +Khu vực cơng cộng có q0= 200 (l/ng.ngđ) nên: LDC= )/(175200100035100000lmgqL=×=× +Khu vực bệnh viện có q0= 300 (l/ng.ngđ) nên: LDC= )/(67,116300100035100000lmgqL=×=×* Hàm lượng BOD5 trong hỗn hợp nước thải được tính:LHH = ( )shshshQQL∑∑× Vậy LHH = 222,1 (mg/l).4.2.3. Dân số tính tốn:Do đơ thị Bắc Cổ Nhuế-Chèm khơng có khu cơng nghiệp nên ta có: Dân số tồn thành phố: N =∑iN= 25614 (người)Dân số tính tốn theo chất lơ lửng: NTT = N + Ntđ = 25614 (người)Dân số tính tốn theo BOD5: NTT = N + Ntđ = 25614 (người)4.2.4. Mức độ cần thiết làm sạch của nước thải:Để lựa chọn phương án xử lý thích hợp và đảm bảo nước thải khi xả ra nguồn đạt các u cầu vệ sinh ta cần tiến hành xác định mức độ cần thiết làm sạch.Nước thải sau khi xử lý được xả vào nhánh sơng Nhuệ nên ta cần xét tới khả năng tự làm sạch của sơng.a. Mức độ xáo trộn và pha lỗng:Để tính tốn lưu lượng nước sơng tham gia vào q trình pha lỗng ta xác định hệ số xáo trộn a.4SVTH:TRẦN TRUNG THÀNH –MSSV 5720.46-46ĐT 4 Đồ án tốt nghiệp GVHD:TS NGUYỄN ĐỨC TOÀNĐề tài: Thiết kế hệ thống thoát nước khu đô thị Bắc Cổ Nhuế -Chèm- Theo V.A.Frôlốp và I.D.Rodzille thì hệ số xáo trộn a được tính theo công thức:a =3311LLeqQeαα−−+−Trong đó: -a : Hệ số tính toán đến các yếu tố thuỷ lực trong quá trình xáo trộn được tính toán theo công thức:3qE ξϕ=α ϕ: Hệ số tính toán đến độ khúc khuỷu của sông:oLL=ϕL: Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính toán theo lạch sông.L = 700 ( m)L0: Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính toán theo đường thẳng. L0 = 400 (m). Từ đó ta tính được: ϕ =75,1400700= ξ: Hệ số phụ thuộc vào vị trí cống xả.ξ=1,5 (với vị trí cống xả đặt ở xa bờ).+E: Hệ số dòng chảy rối. Ta coi như suốt dọc đường từ cống xả đến điểm tính toán, sông có chiều sâu và vận tốc thay đổi không đáng kể.Do vậy E được tính theo công thức: E = 200.TBTBHv = 01,02005,28,0=×q: Lưu lượng trung bình giây của nước thải q = 0,05365(m3/s).Từ đó ta có:5SVTH:TRẦN TRUNG THÀNH –MSSV 5720.46-46ĐT 5 Đồ án tốt nghiệp GVHD:TS NGUYỄN ĐỨC TỒNĐề tài: Thiết kế hệ thống thốt nước khu đơ thị Bắc Cổ Nhuế -Chèmα = 305365.001,05,175,1 ×× = 1,5Vậy: a = 337005,17005,105365,02811−−×+−ee= 0,99 Số lần pha lỗng nước thải với nước sơng được tính:n = qqaQ + =11863,011863,02899,0 +× = 234,67(lần)b. Mức độ cần thiết làm sạch theo chất lơ lửng: Hàm lượng chất lơ lửng cho phép của nước thải khi xả vào nguồn được tính: m =sbqQap ++ )1(Trong đó: a = 0,99 q = 0,05365 (m3/s)Q = 14 (m3/s) p = 1 mg/l: hàm lượng chất lơ lửng tăng cho phép trong nước nguồn - đối với nguồn loại B (Bảng 47-20 TCN 51-84).bs = 10 mg/l: hàm lượng chất lơ lửng trong nước sơng trước khi xả nước thải vào.Từ đó ta có lượng chất lơ lửng cho phép sau khi xả nước thêm vào nguồn:m = 1×10105365,01499,0++×= 269,34 (mg/l)Mức độ cần thiết làm sạch theo chất lơ lửng được tính theo cơng thức:D = HHHHCmC −×100% = 6,33734,2696,337 −×100% = 20,22(%)c. Mức độ cần thiết làm sạch theo BOD5 của hỗn hợp nước thải và nước nguồn:- BOD của nước thải sau khi xử lý vào nguồn khơng được vượt q giá trị nêu ra trong ″Ngun tắc vệ sinh khi xả nước thải ra sơng -20TCN-51-84” Theo phụ lục 1-20TCN 51-84 thì nước thải sau khi hồ trộn với nước sơng BOD5 của nhánh sơng Nhuệ(nguồn loại B) khơng được vượt q 8 – 10 mg/l.Ta lấy BOD5 khơng vượt q 8 mg/l.6SVTH:TRẦN TRUNG THÀNH –MSSV 5720.46-46ĐT 6 Đồ án tốt nghiệp GVHD:TS NGUYỄN ĐỨC TỒNĐề tài: Thiết kế hệ thống thốt nước khu đơ thị Bắc Cổ Nhuế -Chèm- BOD5 của nước thải cần đạt sau khi xử lý (LT) được tính theo:LT =tkstkLqQa11108108−−+−× Trong đó: + a = 0,99 q =0,05365 (m3/s) + Q =14 (m3/s). Ls = 8 (mg/l)K1 : hằng số tốc độ nhu cầu ơxy của hỗn hợp nước thải và nước nguồn ở 200C thì K1(200C) = 0,1.Với nước sơng ở 220C thì K1(220C)= K1(200C)×1,047T-20Þ K1(220C) = 0,1×1,04722-20 = 0,11t: thời gian dòng chảy từ vị trí xả đến điểm tính tốn tính theo ngày đêm.t = 86400×tbVL = 864008,0700× = 0,01 (ngđ) Từ đó ta có: LT = 01,011,001,011,0108810805365,01499,0×−×−+−× = 14,22 (mg/l)Trong tính tốn thiết kế cơng trình làm sạch, ta lấy giá trị LT =15mg/l.Mức độ cần thiết làm sạch theo BOD5 được tính theo cơng thức: D = HHTHHLLL −×100% = 1,222151,222 −×100% = 93,25%d. Mức độ cần thiết làm sạch theo lượng ơxy hồ tan trong nước nguồn:- Việc xác định mức độ cần thiết làm sạch theo lượng oxy hồ tan dựa vào sự hấp thụ oxy hồ tan trong nước nguồn bởi vị trí cống xả. Với điều kiện nếu lượng oxy trong nước sơng giảm khơng nhỏ hơn 4mg/l trong vòng 2 ngày đêm đầu thì khơng giảm trong những ngày tiếp theo.- Khi đó hàm lượng cho phép của nước thải theo BOD5(LT) được tính:LT = 4,04)4.4,0(4,0.−−−×SSLOqQaTa có:+ a = 0,99 Os =7,5 mg/l+Q = 14 m3/s Ls = 8 mg/l7SVTH:TRẦN TRUNG THÀNH –MSSV 5720.46-46ĐT 7 Đồ án tốt nghiệp GVHD:TS NGUYỄN ĐỨC TỒNĐề tài: Thiết kế hệ thống thốt nước khu đơ thị Bắc Cổ Nhuế -Chèm+q = 0,05365 m3/sLT = ( )4,04484,05,705365,04,01499,0−−×−×× = 183,75 (mg/l)Mức độ cần thiết làm sạch theo lượng ơxy hòa tan được tính:D = HHTHHLLL − ×100% = 1,22275,1831,222 −×100% = 17,27(%)4.3. Chọn phương án xử lý và sơ đồ dây chuyền cơng nghệ.4.3.1. Chọn phương pháp xử lý.- Các thơng số cần thiết:+ Theo BOD5 : D = 93,25%+ Theo DO : D = 20,22%+ Theo C : D = 17,27 %- Cơng suất trạm : Q =4635 m3/ngđĐể đảm bảo vệ sinh nguồn nước, ta quyết định chọn phương pháp xử lý sinh học hồn tồn theo điều kiện nhân tạo. Xử lý nước thải với mức độ làm sạch theo BOD5với D = 93,9%.4.3.2. Chọn dây chuyền xử lý.Cơ sở lựa chọn dây chuyền cơng nghệ trong trạm xử lý nước thải phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Mức độ cần thiết làm sạch nước thải.- Điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn - Các yếu tố địa phương và các tính tốn kinh tế kỹ thuật của khu vực. - Cơng suất trạm xử lý- Khả năng tự làm sạch Trên cơ sở đó ta đưa ra hai sơ đồ dây chuyền cơng nghệ xử lý nước thải như sau: 8SVTH:TRẦN TRUNG THÀNH –MSSV 5720.46-46ĐT 8 Đồ án tốt nghiệp GVHD:TS NGUYỄN ĐỨC TOÀNĐề tài: Thiết kế hệ thống thoát nước khu đô thị Bắc Cổ Nhuế -Chèm Nước thải X 9SVTH:TRẦN TRUNG THÀNH –MSSV 5720.46-46ĐT Bơm nước thảiNgăn tiếp nhậnMáy nghiền rácSong chắn rácChôn lấpSân phơi cátBể lắng cát ngangBể mêtanBể lắng đứng đợt I9 Đồ án tốt nghiệp GVHD:TS NGUYỄN ĐỨC TOÀNĐề tài: Thiết kế hệ thống thoát nước khu đô thị Bắc Cổ Nhuế -Chèm Ra sông Hình 4.1 Sơ đồ trạm xử lý nước thải khu đô thị Bắc Cổ Nhuế- Chèm phương án 1 Nước thải 10SVTH:TRẦN TRUNG THÀNH –MSSV 5720.46-46ĐT Thiết bị xử lý bùn cơ Bón ruộngBể Biôphin cao tảiBể tiếp xúc Máng trộnBể lắng đứng đợt IIBơm nước thảiNgăn tiếp nhậnMáy nghiền rácSong chắn rácChôn lấp dựngSân phơi cátBể lắng cát ngang10 [...]... GVHD:TS NGUYN C TON ỏn tt nghip ti: Thit k h thng thoỏt nc khu ụ th Bc C Nhu -Chốm Mặt cắt I - I 1 chú thích 3 4 2 1 - lớp vật liệu lọc 2 - hệ thống rã nh thu nước Mặt bằng 3 - dàn ống phân phối nước 4 - ống cung cấp nước vào bể Dẫn nước thải vào Hỡnh 4.9 B lc sinh hc cao ti Tớnh toỏn b lc sinh hc cao ti da vo iu 6.14.17 v iu 6.14.18 TCN51-84 tớnh toỏn b biophin cao ti ta chia nhiu trng hp nh tớnh... trỡnh x lý bựn c hc Nc thi sau khi qua b lng hai v c a n b biophin cao ti v tip tc c x lý a n b lng ng t II.Sau b lng ng II hm lng cn v BOD trong nc thi ó m bo yờu cu x lý xong vn cũn cha mt lng nht nh cỏc vi khun, gõy hi nờn ta phi kh trựng trc khi x ra ngun Ton b h thng thc hin nhim v ny gm trm kh trựng, mỏng trn, b tip xỳc Sau cỏc cụng on ú nc thi c x ra ngun tip nhn Lng bựn cn ca trm x lý c a n... Biụphin cao ti i bún rung Thit b x lý bựn c hc B lng ng t II Mỏng trn B tip xỳc Ra sụng Hỡnh 4.2 S trm x lý nc thi khu ụ th Bc C Nhu- Chốm phng ỏn 2 11 SVTH:TRN TRUNG THNH MSSV 5720.46-46T 11 GVHD:TS NGUYN C TON ỏn tt nghip ti: Thit k h thng thoỏt nc khu ụ th Bc C Nhu -Chốm Vi phng ỏn mt: phng ỏn ny, nc thi t h thng thoỏt nc ng ph c mỏy bm trm bm nc thi bm n trm x lý bng ng dn cú ỏp n ngn tip nhn... 6.3-20TCN 51-84 18 SVTH:TRN TRUNG THNH MSSV 5720.46-46T 18 GVHD:TS NGUYN C TON ỏn tt nghip ti: Thit k h thng thoỏt nc khu ụ th Bc C Nhu -Chốm 1 1 - mương dẫn nước vào 2 - mương dẫn nước ra 3 - hố thu cặn 4 - mương phân phối 1 5 - mương thu nước 2 3 2 5 4 Hỡnh 4.5 B lng cỏt ngang - Chiu di phn lng ca b lng cỏt : L = k 1000.H tt V (m) U0 Trong ú: Htt - Chiu sõu phn lng ca b lng cỏt,Htt=0,25-1,0m ta... v BOD trong nc thi ó m bo yờu cu x lý xong vn cũn cha mt lng nht nh cỏc vi khun, gõy hi nờn ta phi kh trựng trc khi x ra ngun Ton b h thng thc hin nhim v ny gm trm kh trựng, mỏng trn, b tip xỳc Sau cỏc cụng on ú nc thi c x ra ngun tip nhn Lng bựn cn t b lng ng t II c a n b Mờ tan lờn men.Ton b lng bựn cn ca trm x lý sau khi c lờn men b Mờ tan c a n cụng trỡnh x lý bựn c hc lm khụ n mt m nht nh.Bựn... b h thng thc hin nhim v ny gm trm kh trựng, mỏng trn, b tip xỳc Sau cỏc cụng on ú nc thi c x ra ngun tip nhn Lng bựn cn ca trm x lý c a n cụng trỡnh x lý bựn c hc lm khụ n mt m nht nh.Bựn cn sau ú em i phc v nụng nghip C hai phng ỏn u m bo yờu cu x lý 12 SVTH:TRN TRUNG THNH MSSV 5720.46-46T 12 GVHD:TS NGUYN C TON ỏn tt nghip ti: Thit k h thng thoỏt nc khu ụ th Bc C Nhu -Chốm IV.4 Tớnh toỏn dõy chuyn... thi ca thnh ph c bm t ngn thu nc thi trong trm bm lờn ngn tip nhn nc thi theo ng ng cú ỏp Ngn tip nhn c b trớ v trớ cao t ú nc thi cú th t chy qua cỏc cụng trỡnh ca trm x lý - T lu lng tớnh toỏn ca nc thi q = 53.65 l/s c dn n trm x lý theo hai ng ng ỏp lc D = 250( mm) Kớch thc ngn tip nhn c ly nh sau: + q1ng = 25.825 l/s +d = 250mm v = 1,05 l/s i = 0,002 Theo bng 9.3-Bng tớnh toỏn thu lc mng li thoỏt... cao ti 28 g/ng.ng vi m 96% Th tớch phn bựn ca mt b: 35,86/4 = 8,97 (m3) 4.4.10 Tớnh toỏn trm kh trựng nc thi Trm kh trựng cú tỏc dng kh trựng trit cỏc vi khun gõy bnh m chỳng ta cha th x lý c trong cỏc cụng trỡnh x lý c hc,sinh hc trc khi x ra sụng. kh trựng nc thi,ta dựng phng phỏp clorua húa bng clo hi Vic tớnh toỏn trm kh trựng nc thi theo iu 6.20-20 TCN 51-84 Quỏ trỡnh phn ng gia Clo v nc thi xy... C1>150mg/l khụng tho món tiờu chun 6.5.3 TCN 51-84 a nc thi vo b biophin.Do ú cn tin hnh giai on lm thoỏng s b b ụng t sinh hc tng cng hiu sut lng cho b lng t I S b ụng t sinh hc c th hin hỡnh v di: Nuớc thải Không khí Bùn 1 h H 2 3 D a D Hỡnh 4.8 B ụng t sinh hc 1-Ngn ụng t sinh hc 2-Thit b phõn phi khụng khớ 25 SVTH:TRN TRUNG THNH MSSV 5720.46-46T 25 GVHD:TS NGUYN C TON ỏn tt nghip ti: Thit k h thng... ng t I,trong ú cú b trớ ngn lm thoỏng s b ngn ụng t sinh hc Thi gian lm thoỏng 20 phỳt Thng thng ngn ụng t sinh hc ch b trớ 50% s b lng cht lng bựn hot tớnh khụng b kộm i.Nhng õy nõng cao hiu qu x lý ta b trớ ngn ụng t sinh hc 100% s b lng t I Khi ng dng b ụng t sinh hc trc b biụphin,thỡ mng vi sinh vt d cn thc hin tỏi sinh trong vũng 24h Th tớch tng cng ca b ụng t sinh hc,tớnh vi 100% lu lng . Thiết kế hệ thống thốt nước khu đơ thị Bắc Cổ Nhuế -ChèmCHƯƠNG 4THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI4.1.Các số liệu tính tốn4.1.1. Lưu lượng nước thảiLưu. dây chuyền xử lý. Cơ sở lựa chọn dây chuyền cơng nghệ trong trạm xử lý nước thải phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Mức độ cần thiết làm sạch nước thải. -