sản Cofidec
Bể ủ bùn
Hình 3.6. Hệ thông xử lý nước thải xí nghiệp đông lạnh thủy hải sản Coíìdec GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn
SVTH : Phan Văn Dũng Trang 30
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIÊT KÊ HỆ THÔNG xử LÝ NƯỚC THẢI
4.1.Đề xuất và lựa chọn phương án xử lý
Dựa vào tính chất đặc trưng, nồng độ các chất ô nhiễm và kết quả nghiên
Trang 31 GVHD: Th.s Lâm Vĩnh
Sơn
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
Sơ đồ công nghệ đề xuất: phương án 1
Máy thổi khí
' m Vĩnh í Hóa chất khử trùng in
Dũng Bể khử trùng
Dhan Văn Dũn
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
Phương ẩn 2
Nguồn thải
Hổ thu gom
Nươc tuần hoàn
Bể vớt dầu mỡ
Bể điều hòa Bùn thải
GVHD: Th.s Lâm VĩnhMáy thổi khí Son
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
4.2.Tính toán các công trình đơn yị yị Các thông số thiết kế Qngày™ : 400 m’/ ngày Qgií™ : 16,67 m-Vgiờ BOD5 : 767 mg/L COD : 1150 mg/L GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn
SVTH : Phan Văn Dũng Trang 34
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK Thuận An 1 An Giang
4.2.1. Tính toán phương án 1 1
Thuyết minh quy trình công nghệ
Toàn bộ nước thải từ khu sản xuất được dẫn theo công thoát nước thải của công ty tới hô" thu gom qua song chắn rác để giử lại và loại bỏ các loại rác và tạp
châ"t vô cơ có kích thước lớn hơn 16 mm (như bao nylon, rác, vỏ tôm, xương, vẫy
,„) Sau đó, nước thải tiếp tục được bơm vào bể điều hoà. Tại bể điều hoà ,nước thải sẽ được ổn định về lưu kượng, nồng độ. Do thời gian lưu nước là 4 giờ,
nên ở
bể điều hoà có hệ thông xáo trộn bằng khí nén. Sau thời gian lưu nước, nước thải
sẽ được chảy vào bể lắng đứng đợt 1. Tại đây, những tạp chất thô không hoà tan
sẽ được giữ lại ở đáy bể nhờ trọng lượng riêng của các tạp chất thồ lớn hơn trọng
lượng riêng của nước nên lắng xuống đáy bể. Nước thải lưu trong bể lắng đợt 1 sau 2,6 giờ được chảy trọng trường vào bể tuyển nổi, bùn lắng được bơm ra sân phơi bùn. Tạì bể tuyển nổi, nước thải được xáo trộn đều nhờ các bọt khí cấp từ ngoài vào, đồng thời loại bỏ các cặn khó lắng và lơ lửng trong nước, các cặn sẽ nổi lên trên theo các bọt khí và được vớt ra ngoài, dòng nước tiếp tục chảy trọng
trường qua bể aerotank.
Trang 35 GVHD: Th.s Lâm Vĩnh
Sơn
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK Thuận An 1 An Giang
xúc khử trùng, nước thải đạt tiêu chuẩn loại B, được xả vào nguồn tiếp nhận. Tại sân phơi bùn, nước tuần hoàn sẽ được bơm về hô" thu gom nước thải để tiếp
tục xử
lý. Phần bùn trong sân phơi bùn được vận chuyển tới bải đổ.
4.2.1.1. Song chắn rác
❖ Chức năng
Giữ lại các thành phần rác có kích thước lớn như: vỏ tôm , vẫy cá ,
xương ...
Nhờ đó tránh làm nghẹt bơm, đường ông hoặc kênh dẫn. Đây là bước quan trọng
nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc cho các công trình sau. ❖ Tính toán
Theo tài liệu “Xử lý nước thải_Lâm Minh Triết&Trần Hiếu Nhuệ năm
1978”
thì song chắn rác được tính như sau:
- Chiều sâu lớp nước trong mương đặt song chắn được lây bằng chiều
sâu lớp
GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK Thuận An 1 An Giang hị XV . 0,016x0,03x0,7. 1,05 =20,8 « 21 khe Trong đó : Chọn Bs = 0,5m. Tổn thất áp lực qua song chắn rác: Trong đó :
v: Tốc độ nước chảy trong mương trước song chắn ,m/s (ứng với lưu lượng lớn nhất); v= 0,7 m/s.
K: Hệ số tính đến sự tăng tổn thất áp lực do vướng mắc rác.
Ta có : K = 3,36.vs - 1,32
GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK Thuận An 1 An Giang
s : Chiều dầy mỗi thanh, s = 0,008m b : Chiều rộng mỗi khe hở, b = 0,016m
p : Hệ scí phụ thuộc vào tiết diện ngang của song chắn rác. Chọn
Ị3 =
2,42 (theo “bảng 4-1, trang 69” tài liệu Xử lý nước thải_Lâm Minh
Triết&Trần
Hiếu Nhuệ năm 1978).
Suy ra :
0008 ^ Sin60° = 0,83
0,016
Hình 4.1. Song chắn rác GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn
1 2/g60° 2tg2Q
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
Trong đó
1| : Chiều dài trước song chắn ,
12 : Chiều dài sau song chắn Ta có : 12 =
H
= 0,23 m.
tg 60° tg6tý
(Với H là chiều sâu xây dựng mương đặt song chắn và 60° là góc nghiêng đặt song chắn)
Bảng 4.1. Các thông số thiết kế song chắn rác
4.2.I.2. Hố thu gom
❖ Chức năng
Giúp các công trình sau không phải thiết kế âm sâu dưới đất. ❖ Tính toán
GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn
SVTH : Phan Văn Dũng Trang 39
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
y = xt = 400x10 = 2 78 m3
24x60 24x60
Chọn V = 3 m3
Kích thước hố thu nước L X B X H = 2m X lm
X l,5m
Bơm nước thải vào bể điều hoà
- Lương lượng bơm Q = 400 m3/ngày = 0,0046 m3/s
Bảng 4.2. Các thông số thiết kế hố thu gom
4.2.I.3. Bể điều hoà
Chức năng
❖
Điều hòa cả lưu lượng và chất lượng cử nước thải nhằm hạn chế tối đa sự biếm động về lưu lượng và nồng độ chất thải, đảm bảo sự hoạt động ổn định GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK Thuận An 1 An Giang
của ngày. Ớ đây, do không có điều kiện điều tra cụ thể về độ biến thiên lưu lượng nước thải của nhà máy theo từng khoảng thời gian trong ngày nên ta chỉ có
thể tính thể tích của bể điều hòa một cách gần đúng như sau:
Lưu lượng nước thải trung bình Q = 400 m3/ngày và trạm xử lý nước thải hoạt
động liên tục 24/24 giờ.
Chọn thời gian lưu nước xáo trộn tại bể t = 6h.
Tính toán ❖ Thể tích Bể điều hoà: V = ọh,b X t = 16,67 X 6 = 100,2 m3 Trong đó:
Q'hb: Lưu lượng giờ lớn nhất, m3/h
t: Thời gian lưu nước (t = 4-r 8h), ta chọn t = 6h Diện tích Bê’ điều hoà xác định:
Cl,o
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK Thuận An 1 An Giang
• Ông phân phối khí:
Chọn ống PVC 0 70
Trong bể bô" trí 4 đường ông nhánh phân phôi khí, cách thành bể 0,5m, cách
đáy 0,2m.
Đường kính các lỗ phân phôi khí vào bổ điều hòa : d|ỗ = 2 - 5 mm Chọn diõ = 5mm
Chọn ống PVC 0 34
Qk: Lưu lượng khí trên ống nhánh, Qnhánh = -1— = 0,0075m3/s
= 25,47- 261Ỗ
GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn
2 v„ 0,02
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
Sô" lỗ trên lm chiều dài ông:Chọn n =8 lỗ
• Máy thổi khí:
Ho = hd + hc + hf + H = 0,4 + 0,5 + 4 = 4,9m
Trong đó:
hd, hc: Tổn thất áp lực dọc theo chiều dài ống và tổn thất cục bộ tại
Công suất của máy thổi khí:pw = G X
RxT
29,7
>0,283
Trong đó:
G: Khôi lượng của dòng khí, kg/s
G = Qk xy = 0,03x1,3 = 0,039k g / s
Qk: Lưu lượng không khí, Qk = 0,03mVs
ỵ: Khôi lượng riêng không khí, Y = 1,3k g / s R: Hằng số lý tưởng, R = 8,314 KJ/Kmol.°K
Trang 43 GVHD: Th.s Lâm Vĩnh
Son
SVTH : Phan Văn Dũng
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK Thuận An 1 An Giang = 0,283 p = 0,039x8,314x300 29,7x0,283x0,8 = n k W
Bơm nước thải
Đường ông dẫn nước:
D = J— = J4x4A1Q = 0,063m chon ông PVC 090 mm V V7Ĩ ]l 1,5x3,14
v: Vận tốc chạy trong ông, chọn V = 1,5 m/s
Trong đó:
Q: Lưu lượng nước thải, Q = 400 m3/h = 4,6.10 3 m3/s
H: Chiều cao cột áp, H = lOm
Bảng 4.3. Các thông số thiết kế bể điều hòa
Trang 44 GVHD: Th.s Lâm Vĩnh
Sơn
SVTH : Phan Văn Dũng
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
4.2.I.4. Bể lắng I
Khử phần lớn các chất rắn ở dạng lơ lửng, giảm được tải lượng chất hữu cơ
và chất rắn lơ lửng nhằm đảm bảo điều kiện hoạt động tốt cho các công trình
F,
9,75 m Trong đó:
= 0,232 m2 Trong đó:
vtt: Tốc độ chuyển động của nước thải trong ông trung tâm, lấy không lớn hơn 30 (mm/s) (điều 6.5.9 TCXD - 51 - 84)
Trang 45 GVHD: Th.s Lâm Vĩnh
Sơn
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
Đường kính ông loe:
d|0e = l,35.d(t = 1,35x0,55 = 0,743m = 0,74m Đường kính tấm chắn:
dchắn = l,3.d|0e = 1,3x0,743 = 0,966m = 0,97m Đường kính hô' thu bùmdhốthu = (20 - 25%)D. chọn dhốthu = 0,5m
Chọn:
Chiều sâu hữu ích bể lắng H = 3m.
Chiều cao lớp bùn lắng hb = 0,6m. Đường kính ông trung tâm:
V =-(D2 - à 2 ) x H = ^(3,62 - 0,552)x 3m = 29,8m3 Thời gian lưu nước:
GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Son
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
Tính máng thu nước và máng răng cưa
• Tính máng thu nước
Vận tốc trong máng : Vm = 0,6 H- 0,7 m/s
Đường kính trong máng thu nước bằng 0,8 đường
kính bể
d = 0,8 X D = 0,8 X 3,6 = 2,88 m Chiều cao hmáng = 0,3 m
Chọn ống PVC (/>90
• Tính máng răng cưa
Đường kính máng răng cưa bằng 0,8 đường kính bể Dmáng = 0,8 X D = 0,8 X 3,6 = 2,88 m Chiều dài máng răng cưa: / = 7ĨX Dmáng = 3,14 X
2,88 = 9,04/«
Chọn 4 răng cưa / lm chiều dài, vậy ta có 36 răng cưa Lưu lượng nước qua 1 khe là:
GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Son
SVTH : Phan Văn Dũng Trang 47
H 15 s s 2 3600v
EBOD 0.018 +0.02 X
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
q = — x C . x JĩgH* xtg- = 1,42//- = / s.khe)
Trong đó
q: Lưu lượng nước qua mỗi khe.
H: Chiều cao lớp nước qua khe.
ỡ: Góc của khía chữ V, 0= 90°
cd: Hệ số lưu lượng cd =0,6
Giải phương trình trên ta được H = 0,025(m) = 25(mm).
Vậy chọn chiều cao của mổi khe là 75 (mm).
Chiều cao tổng cộng máng răng cưa 260(mm).
Trong đó:
a, b: Hệ sô" thực nghiệm tra bảng 4-5 (tài liệu Tính toán thiết kế các
công
trình xử lý nước thải NXB Xcĩy Dựng - TS Trịnh Xuân Lai)
GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn SVTH : Phan Văn Dũng — = 35.94% « 36% 2,3 Trang 48
ck mg/1
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
Lượng cặn lắng theo trọng lượng khô:
Mbùn = Qĩ X ss X Rss = 16,67 X 300 X 0,58 =
2,9 kg/h
Thể tích bùn cặn sinh ra trong 1 giờ:
V =---— = 0,056m3 /h Chọn thời gian xả bùn là 30 phút Lưu lượng bùn xả 1 98 = 57,94% »58% 0.0075 + 0.014x2,3
Thời gian lưu bùn:
Chọn ông PVC ộ$34 Hàm lượng ss còn lại: Trang 49 GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn SVTH : Phan Văn Dũng
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
ss = 300 - 300 X 60% = 120 mg/1 Hàm lượng BOD5 còn lại:
Bảng 4.4. Các thông sô thiết kế bể lắng ỉ
4.2.1.5. Bể tuyển nổi
Tính áp lực hoạt động trong bồn áp
Bảng 4.5. Các thông số tính toán bể thuyể nổi
GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn
SVTH : Phan Văn Dũng Trang 50
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
Tính áp lực nén trong bình p
A l,3C,(/P-l)/?
5 CcQ
Độ hòa tan của không khí sa =16,4 ml/1.
Tỉ sô" bảo hòa f = 0,5.
0,03 = p = 2,34 atm = 174,6 kPa Trang 51 GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn SVTH : Phan Văn Dũng
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
Bình làm bằng thép, có van an toan xả khí dư.
Thời gian lưu nước trong bồn áp lực:
w 0 56
t = — = — x60 = 2,016phút (1-3 phút)
thỏa.
Q 16,67
Chọn bể tuyển nổi hình tròn.
Chọn thời gian lưu nước: 40 phút.
Đường kính bể tuyển nổi:
14 X 4
D = ——=2,26 m »2,3m
GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Son
SVTH : Phan Văn Dũng Trang 52
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK Thuận An 1 An Giang Lưu lượng khí cần Q = 0,006 xSx —— / / phut 0,7 Trong đó:
Lượng khí dùng để bão hòa thường là 70%
S: lượng cặn lấy ra trong 1 phút, tính bằng gam
r . . 1000//w 3 X 70m3 !h
s = 0,9 g / l x---——— ----= 1050g / p h ú t
60 phút
=> Q = 9/ / phút
Chọn máy bơm gió Q = 91/ phút, p = 280,5kPa
Tính toán máy bơm nước cho bình áp lực
Áp suất cần thiết là p = 2,36atm ~ 24mỉỉ20
Trang 53 GVHD: Th.s Lâm Vĩnh
Sơn
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK
Thuận An 1 An Giang
Trong đó:
p : Là hệ sô" an toàn của bơm, với: N < 1 -> /3 = 1,5-2,2
N = 1-5 -> (3 = 1,2-1,5
V = 5-50 -> /3 = 1,1
Chọn 2 bơm N = 25Hp Hàm lượng COD sau tuyển nổi:
736 X (1-0,5) = 368 mg/1.
Hàm lượng BOD sau tuyển nổi:
490,88 X (1 - 0,3) = 343,62 mg/1.
Hàm lượng ss sau tuyển nổi: GVHD: Th.s Lâm Vĩnh
Sơn
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK Thuận An 1 An Giang
Chọn ông thép không ri, đường kính trong dt = 42mm.
Tính toán ống dẫn bùn
Chọn hiệu suất bể tuyển nổi khử ss là 90%, nghĩa là 10% chất rắn lơ lửng được tuyển nổi hoặc lắng xuống đáy bể; 50% còn lại lơ lửng trong nước thải
Cặn tươi thường có hàm lượng chất rắn là TSV = 3,4% khôi lượng riêng của
cặn tươi l,0072kg/l.
Thể tích bùn tươi cần xử lí mỗi ngày:
Chọn ông thép không ri, đường kính trong dt = 80mm.
Mb = 0,1 X 400ra3 / ngày. 120 mg / / = 48 kgSS / ngày
Chọn ông thép không ri, đường kính trong dị = 0,055mm. GVHD: Th.s Lâm Vĩnh
Sơn
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK Thuận An 1 An Giang
Đường ống dẫn váng nổi: chọn đường ông dẫn váng nổi về bể chứa váng
nổi
bằng đường ống dẫn cặn lắng d = 55mm.
Tính toán vật liệu làm thép cho bồn áp lực
Bồn áp lực làm việc với áp suất trong
p = 2,36atm = 0,229. ỈO6 N / mm2 < 1,6.1 o6 N / mm2
Vật liệu làm bồn áp lực: thép CT3
Các trị sô" của thép:
ứng suâtkéo ơk = 380.1o6 N / mm2
ứng suất chảy ơc = 240.104 N / mm2
GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Son
kk
L J D,+(S- C(I) 500
+(5-1)
Hệ số sản lượng
Y = 0,5mg bùn/ mg BOD5 bị tiêu thụ bởi vi sinh. (Y thường từ
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK Thuận An 1 An Giang
H: Chiều cao cột nước bồn áp lực, H =
5,4m
Áp suất tính toán bồn áp lực:
S'=D.p = 0,61mm
Chiều dày thân: s =
S'+C
Ca: Hệ sô" bổ sung do ăn mòn hóa học, Ca = 1 mm Cb: Hệ sô" bổ sung do ăn mòn cơ học, Cb = 0mm
Cc: Hệ sô" bổ sung do sai lệch khi chế tạo lắp ráp, Cc = Omm
Cb: hệ sô" bổ sung để qui tròn kích thước, C0 = 3,33mm
=> s = 0,67 +1 + 3,33 = 5mm
Kiểm tra điều kiện:
GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn
SVTH : Phan Văn Dũng Trang 57
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản XNK Thuận An 1 An Giang
Chiều dày đáy và nắp:
=>S'=
PxR'
2 [ơ]<p
Đôi với đáy elip tiêu chuẩn R' = D' = 500mm
S'=
= 0,67 mm
Chiều dày thật s = S'+C Tương tự như khi tính bề dày thân:
Bề dày đáy và nắp cần thỏa mãn:s -C 5 - 1
Kiểm tra áp suất dư cho phép tính toán:
Bảng 4.6. Các thông sô thiết kế bể tuyển nổi
Trang 58 GVHD: Th.s Lâm Vĩnh
Sơn
SVTH : Phan Văn Dũng
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chế biến thủy sản