Bể hoạt động theo nguyên tắc thủy lực. Vùng lắng được chia thành nhiều lớp mỏng với khoảng không gian nhỏ hẹp, nhờ các tấm được đặt nghiêng. Dùng các tấm có dạng nửa lục giác và khi ghép các tấm lại thì sẽ tạo thành khối ống có mặt cắt ngang như những ống lục giác ghép lại. Như vậy sẽ vừa đảm bảo được tính linh động trong thi công cũng như độ bền xây dựng khi hợp khối các tấm.
Khu vực lắng được lắp các mô-đun dạng khối hộp chữ nhật. Các mô đun này tạo nên bởi sự lắp ghép của các tấm Lamella nghiêng (60o). Những tấm Lamella này bằng nhựa PVC chất lượng cao. Hai tấm Lamella ghép lại với nhau sẽ cho ra những ống hình lục giác (dạng giống như tổ ong).
Tác dụng và cơ chế của quá trình lắng:
Nước từ bể phản ứng vào bể lắng sẽ chuyển động giữa các bản vách ngăn nghiêng theo hướng từ dưới lên và cặn lắng xuống đến bề mặt bản vách ngăn nghiêng sẽ trượt xuống theo chiều ngược lại và ở dạng tập hợp lớn tập trung về hố thu cặn, từ đó theo chu kỳ xả đi. Chất nổi được tập trung về khoang trống giữa các tầng và dẫn đi theo máng. Khi giảm chiều cao lắng thì giảm độ chảy rối của dòng chảy tự do, giảm được dao động của thành phần tốc độ thẳng đứng của dòng nước. Kết quả là tăng hệ số sử dụng dung tích và giảm được thời gian lắng (chỉ cần một vài phút).
Phần bùn lắng dưới đáy thiết bị được xả ra bể chứa bùn theo định kỳ qua van điều khiển trên đường ống xả. Đáy thiết bị được thiết kế với đáy côn có góc rất nhỏ do vậy phần bùn được nén xuống và xả ra ngoài rất triệt để.
Tính toán bể lắng
+ Kích thước bể lắng [TCXDVN 33 -06]
- Tấm mỏng
Chọn loại tấm nhựa, có phần lượn sóng hình lục giác, khi ghép các tấm lại với nhau thành khối sẽ tạo thành các hình ống. Với chiều cao h= 52 mm, d=60 mm. Chiều dài mỗi tấm L =1 m.
30 15 15 52 Hình 3-4: Bể lắng lamella Hình 3-5: Kích thước ống lắng - Tiết diện hình ống f = 52 × 30 + 52 × 15 = 2340 (mm2) =0,00234 (m2) - Chu vi ướt c = 6 × 30 = 180 (mm)= 0,18 (m) Chiều dài ống: L0 = 1 m Góc nghiêng α: chọn α = 60o Vận tốc lắng U0 chọn theo bảng 6.9 TCXDVN 33-06, (U0 = 0,35 ÷ 0,45 mm/s) chọn U0 = 0,35 mm/s. SV: Trần Thị Bảo Thoa 71 Lớp: KTMT K57
Chiều cao khối trụ lắng:
H = L0 × sin α = 0,866 (m)
Theo đó, ta có:
Công suất nước đi vào bể lắng: QL = α × Q Trong đó:
QL: Công suất nước vào bể lắng
Q: Công suất thiết kế, Q = 33,333 m3/h. α: Hệ số dự phòng. Chọn α = 1,05 Vậy ta có QL = 1,05 × 33,333 = 35 m3/h = 9,7×10-3 m3/s; Diện tích mặt bằng bể lắng: Ta có: Uo = × Trong đó: U0: Tốc độ lắng của hạt cặn; U0 = 0,35 mm/s = 0,35.10-3 m/s; h: Kích thước tiết diện ống lắng, h = 0,052 m
H: Chiều cao khối trụ lắng, H = 0,866 m α = 60O; cos α = 0,5
→ F = × = 3,23 (m2)
Chọn bể hình chữ nhật có kích thước như sau: Chiều dài LL = 3m
Chiều rộng BL = 1,5m
Diện tích thực của bể lắng: F = 3 × 1,5 = 4,5 m2
Chiều dài phân phối nước đầu bể và khu vực bố trí máy gạt cặn cuối bể chọn theo cấu tạo và kích thước máy gạt cặn. Chọn chiều dài phần phân phối Lpp = 1 m, phần cuối bể Lc = 1,5 m. Tổng chiều dài xây dựng của bể:
Lxd = LL + Lpp + Lc = 3 + 1 + 1,5 = 5,5 (m)
- Chiều cao bể lắng
Chiều cao phần nước trong trên các ống lắng: h1 = 1 m; Chiều cao đặt tấm lắng nghiêng: h2 = 0,866 ~ 0,9 m
Chiều cao phần không gian phân phối nước dưới các ống lắng nghiêng: h3 = 1,1m (lắp đặt thiết bị gạt cặn cơ khí).
Hc : Chiều cao phần chứa cặn. Hc = 1 m. HDT: Chiều cao dự trữ lấy bằng 0,5 m. Chiều cao xây dựng của bể là:
Hxd = h1 + h2 + h3 + Hc + HDT = 1 + 0,9 + 1,1 + 1 + 0,5 = 4,5 (m)
Thể tích xây dựng của bể :
Wxd = L × B × H = 5,5 × 1,5 × 4,5 = 37,125 (m3)
- Xả cặn
Dùng phương pháp xả cặn bằng cơ khí và xả cặn bằng thủy lực. Thể tích vùng chứa cặn:
Qc =
Trong đó:
T: Chu kỳ giữa hai lần xả cặn, lấy T = 8h.
Q: Lưu lượng nước vào bể lắng (m3/h), Q = 33,333 m3/h. C: Hàm lượng cặn trong nước thải, C = 334,305 mg/l.
m: Lượng cặn còn lại sau bể lắng, theo quy phạm lấy m = 10 mg/l.
δ: Nồng độ trung bình của cặn khi được gạt về hố thu cặn. Với T = 8h ta lấy δ = 10000 mg/l.
N: Số bể lắng, N = 1.
Qc = = 8,65 (m3)
Chọn Wc = 9m3
Tại bể lắng bố trí 3 hình chóp để thu cặn. Thể tích hữu ích mỗi vùng thu cặn là W = 9/3 = 3 (m3). Kích thước đáy mỗi hình chóp chọn là 3 x 1 m.
Chiều cao chứa cặn là Hc = 1m. - Lưu lượng nước xả cặn bể lắng
Lượng nước xả cặn bể lắng tính bằng phần trăm lưu lượng nước xử lý, được xác định theo công thức:
P = ×100
Trong đó:
Kp: Hệ số pha loãng cặn, gạt cặn bằng cơ khí chọn Kp = 1,2;
N: số lượng bể lắng, N = 1;
T: thời gian giữa 2 lần xả cặn , T = 8h; Q: Lưu lượng nước thải, Q = 33,333 m3/h
→ p = ×100 = 4,05 %
Vậy lưu lượng nước cho việc xả cặn bể lắng trong mỗi lần xả là: Vxc = 4,05% × Q × T = 10,8 (m3)
Chọn thời gian xả cặn bể lắng là 10 phút.
Lưu lượng xả của bể là: Qxc = = = 1,08 (m3/phút) = 0,018 (m3/s) Đường kính ống xả cặn là:
Dxc = = 0,124 (m) = 124 (mm)
Chọn Dxc = 150 mm
Trong đó, vxc là vận tốc xả cặn, chọn vxc = 1,5 m/s Vận tốc xả thực tế là: vx = = 1,02 m/s
Hàm lượng TSS sau khi qua bể lắng tấm nghiêng là: = ×(1-90%) = 334,305×0,1 = 33,43 (mg/l)
Bảng 3-8: Thông số thiết kế bể lắng tấm nghiêng
T
T Thông số thiết kế trịGiá n vịĐơ
1 Số lượng bể 1 Bể
2
Chiều dài 5,5 m
Chiều dài vùng đầu bể 1 m
Chiều dài vùng cuối bể 1,5 m
3 Chiều rộng 1,5 m
4
Chiều cao 4,5 m
Chiều cao vùng nước trong 1 m
Chiều cao vùng phân phối
nước 1,1 m
Chiều cao vùng chứa cặn 1 m
5
Chóp thu cặn
Số lượng 3 óp ch
Kích thước 3x1 m