CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC TÌNH TRẠNG Ơ NHIỄM TRONG NƯỚC THẢI CỤM CN ĐÔNG LỄ
4.2.4 Tính tốn các cơng trình
Tính mương dẫn trước song chắn rác
Trong đó: F: Tiết diện mương dẫn
v: Vận tốc nước thải trong mương (0,6 – 1 m/s) chọn v = 0,8 m/s[2]
Chọn mương dẫn tiết diện hình chữ nhật có Bk = 2h Bk: Chiều rộng mương
h: Chiều cao lớp nước trong mương
F = Bk * h = 2* h2 => h = => Bk = 0,14 m [2]
Độ dốc tối thiểu của mương dẫn để tránh q trình lắng cặn trong mương được tính theo công thức: imin =[9]
Chiều cao xây dựng mương: H = h + hbvvới (hbv = 0,3 - 0,5 m)[11]
Chọn hbv = 0,3 m
Chiều cao xây dựng của mương là: H = h + hbv = 0,07 + 0,3 = 0,37 m
=> chọn H = 0,4 m
Bảng 4.1: Thông số thiết kế mương dẫn
STT Tên thông số Ký hiệu Đơn vị Gía trị
1 Tiết diện mương dẫn F m2 0,01
2 Chiều rộng mương Bk m 0,14
3 Độ dốc imin 7
4 Chiều cao mương H m 0,4
4.2.4.1 Song chắn rác
Song chắn rác có nhiệm vụ tách các loại rác và tạp chất thơ có kích thước lớn trong nước thải trước khi đưa nước thải vào các cơng trình xử lý phía sau. Việc sử dụng song chắn rác trong các cơng trình xử lý nước thải tránh được các hiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và gây hỏng hóc bơm.
Tính tốn
Tính tốn thuỷ lực mương dẫn vào song chắn rác:
Thiết kế mương dẫn hình chữ nhật với độ dốc thuỷ lực i= 0.008, chiều rộng mương dẫn 100 mm, hệ số nhám loại đối với vật liệu bê tông là n = (0.012 – 0.017). chọn n = 0.017 [1]
Áp dụng công thức Chezy ; Công thức Manning ta tính tốn được các thơng số sau:
Bảng 4.2: Bảng thuỷ lực mương dẫn Thông số thuỷ lực Lưu lượng tính tốn, l/s
Qmaxs = 8.3
- Độ dốc thuỷ lực i 0.007
- Chiều ngang Bm 140
- Vận tốc v (m/s) 0.8 0.48 0.57
- Độ đầy h/b (m) 0.07 0.01 0.033
Song chắn rác được đặt nghiêng một góc 60o so với mặt đất.
Số khe hở của song chắn rác (2.1)
Trong đó:
: lưu lượng lớn nhất của dòng thải (m3/s)
b: Bề rộng khe hở giữa các song chắn rác, m. Chọn b=16 mm w: chiều dày song chắn rác tiếtdiệnhình chữ nhật, w=0.008m hmax: chiều sâu mực nước qua song chắn (m)
k0: Hệ số tính đến độ thu hẹp của dòng chảy khi sử dụng cào rác cơ giới, chọn k0=1.05
Vmax: Vận tốc dòng chảy qua chắn (0.8 – 1 m/s). Thường chọn là 0.8 m/s
Chọn n=10
- Chiều rộng của buồngđặt song chắn rác là:
(2.2)
Chọn Bx = 0.3m
- Kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn rác Như vậy, vận tốc dòng chảy đủ điều kiện để không bị lắng cát trong mương.
- Tổn thất áp lực qua song chắn : Trong đó:
V= 0.818 m/s : Vận tốc dòng chảy trong mương dẫn (Bảng 5.1).
g: gia tốc trọng trường (m/s2)
p: hệ số tính đến sự tăng trở lực. p=3
β: hệ số phụ thuộc tiết diện ngang của thanh. Đối với thanh hình chữ nhật, β=2.42 : góc nghiêng song chắn rác, α=60o
Chiều sâu xây dựng của phần mương đặt song chắn rác là:
Trong đó:
hmax: Độ đầy ứng với chế độ Qmax= 8.3 l/s, hmax=0.07 m hs: Tổn thất áp lực ở song chắn, hs= 0.085 mH2O
0.3: Khoảng cách giữa cốt sàn nhà đặt song chắn rác và mực nước cao nhất [11]
- Chiều dài ngăn mở rộng trước song chắn - Chiều dài ngăn thu hẹp sau song chắn:
Chiều dài xây dựng của mương đặt song chắn rác : Ls: Chiều dài phần mương đặt song chắn rác
Chọn L= 1.5m
Bảng 4.3: Thông số thiết kế Song chắn rác
Thông số thiết kế Đơn vị Kích thước
Chiều rộng song chắn Chiều cao song chắn Số thanh của song chắn Khe hở giữa hai thanh Bề dày thanh
m m thanh m m
0.25 0.5 10 0.016 0.008
Góc nghiêng đặt song chắn so với phương thẳng đứng
độ 60
Xác định chỉ số dân số tương đương [3]
Chỉ số PE được tính dựa trên các thông số sau, lưu lượng nước thải 970 m3/ ngày, nồng độ BOD5 trong nước thải là 6000 mg/l, chỉ tiêu BOD5 đơn vị là 95 g/ người/
ngày.
Lượng rác lấy ra từ song chắn với N = PE = 405 người l/ngày
a = 8 l/người.năm : lượng rác tính trên đầu người trên năm. [11]
4.2.4.2 Bể lắng cát ngang:
Nhiệm vụ: tập trung nước thải trong nhà máy về hệ thống xử lý, lắng đọng cát trước khi đi vào hệ thống xử lý.
Tính tốn
Chọn đường kính hạt cát d = 0,25 mm => độ lớn thuỷ lực của hạt uo = 24.2 mm/s = 0,0242 m/s , K = 1.7 [11]
Chọn t = 120s = 2 phút(0.5-2 phút )
Thể tích bể lắng cát tính được là : V = 0.0083 m3/s x 120 s ≈ 1 m3
Chọn chiều cao bể lắng cát H = 0.25 m[11]. Suy ra, diện tích mặt thoáng của bể lắng cát là:
W = V/H = 1 / 0.25 = 4 m2 Chiều dài bể lắng cát ngang là:
Trong đó: K – hệ số phụ thuộc vào kiểu bể lắng, lấy K=1.7; H – chiều sâu tính tốn của bể lắng cát, chọn H = 0.25 m; U0 – độ thô thuỷ lực của hạt cát, U0= 24.2 mm/s [11];v – tốc độ của nước trong bể, lấy v = 0.3 m/s
Chiều rộng của bể lắng cát ngang là:
B = W/L = 4/5.5 = 0.75 m Thể tích phần lắng của bể cát :
Trong đó:
PE: Dân số tương đương (người)
P : Lượng cát giữ lại trong bể , trên đầu người. Theo [11] P=0.02 L/cap/ngày; t: Chu kì lấy cát, t=2d
Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát:
Chiều cao xây dựng:
Trong đó : lấy hbv= 0.5m
Thể tích thực của bể lắng cát ngang là Wt= LxBxH = 5.3x0.75x0.25= 1 m3 Bảng 4.4: Các thông số thiết kế Bể lắng cát ngang
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Thời gian lưu t Phút 2
Kích thước bể lắng cát
Chiều dài L mm 5300
Chiều rộng B mm 750
Chiều cao Hxd mm 500
Thể tích bể lắng cát ngang Wt m3 1
4.2.4.3 Bể điều hoà
Nhiệm vụ: Điều hoà lưu lượng và nồng độ, tránh cặn lắng và làm thống sơ bộ. Qua đó oxy một phần chất hữu cơ, giảm kích thước các cơng trình xử lý phía sau, tăng hiểu quả xử lý của hệ thống.
Tính tốn
Chọn thời gian lưu trong bể là t=6h (4-12h) Kích thước của bể:
Chọn chiều cao hữu ích của bể : H = 3m Diện tích mặt bằng:
Chọn LxB=5m x 4m Chiều cao bể xây dựng:
Trong đó: H: chiều cao hữu ích của bể, m hbv: chiều cao bảo vệ. hbv=0.5m
Kích thước của bể điều hoà LxBxH = 5m x 4m x 3,5m
Thể tích thực của bể :
Bảng 4.5 : Thơng số tính tốn bể điều hồ
Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
Thời gian lưu nước của bể điều hoà T h 6
Kích thước của bể điều hoà
Chiều dài L m 5
Chiều rộng B m 4
Chiều cao hữu ích H m 3
Chiều cao xây dựng Hxd m 3.5
Thể tích bể điều hoà Wt m3 70
4.2.4.4 Hồ hiếu khí xử lý triệt để
Theo TCVN 7957:2008: Nước thải sau xử lý đạt loại B phải có BOD5 và tổng Coliform .
Tính thời gian lưu nước trong hồ xử lý triệt để theo công thức:
Với k1=0.06 d-1; S0=160 mg/l; Se= 50 mg/l; Sa= 3 mg/l.
Khi đó hiệu suất xử lý Coliform qua 2 ao là:
Ne= 0.055x70500 = 3877.5 MPN/100ml.
So với tiêu chuẩn, kết quả này thấp hơn cột B QCVN 40:2011.
Thể tích hồ hiếu khí xử lý triệt để:
V= HRT x Q = 8.54 x 240 = 2050 m3 Chọn độ sâu hồ H = 1.2 m [11]
Diện tích mắt thống của hồ là: A= V/H = 2050/1.2 = 1708 m2 = 50m x 35m Bảng 4.6: Thơng số thiết kế hồ hiếu khí xử lý triệt để
Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
Thời gian lưu nước của hồ sinh học HRT d 8.54
Kích thước của hồ sinh học
Chiều dài L m 50
Chiều rộng B m 35
Chiều cao xây dựng Hxd m 1.2
Thể tích bể điều hoà Wt m3 2100
4.3 Dự tốn phần chi phí xây dựng