Máy ép bùn băng tải được sử dụng để tăng cường tách nước của bùn. Loại này hiện được sử dụng rộng rãi vì quản lý đơn giản, ít tốn điện, hiệu suất tách nước chấp nhận được. Polymer được bổ sung vào dòng nước bùn để đông keo tụ bùn trước khi
đưa vào máy ép bùn băng tải, nếu không thực hiện kỹ thuật này thì hiệu quả của quá trình đang xét giảm đi rất nhiều.
Nhược điểm quan trọng khi sử dụng máy ép bùn băng tải là ô nhiễm mùi, gây tổn hại sức khỏe công nhân. Do đó, bên cạnh việc bổ sung polymer nên bổ sung KmnO4 hay các tác nhân oxy hóa khác trước khi tách nước để giảm mùi khó chịu do sulfide và cũng giảm lượng polymer bổ sung.
Máy ép bùn băng tải có trên thị trường thường có chiều rộng băng tải 500, 750, 1000, 1250, 1500, 2000, 3500 mm. Và, máy ép bùn băng tải sử dụng phổ biến trong các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt có chiều rộng băng tải 2,0 m. Tốc độ băng tải 1,0 – 2,5 m/phút. Năng suất làm việc của mỗi máy băng tải tùy theo công bố của hãng sản xuất.
Thông số thiết kế quan trọng của máy ép bùn băng tải là tải trọng bùn / 1 m chiều rộng băng tải (và/ hoặc tải trọng thủy lực/ 1 m chiều rộng băng tải). Theo Mackenzie L. David (2010) với hỗn hợp bùn sơ cấp và bùn thứ cấp đã được lên men yếm khí có nồng độ bùn khô 3 – 6 % thì sau khi qua máy ép bùn băng tải có thể thu được bánh bùn có nồng độ bùn khô 20 – 25 % và thông thường 22%. Trong đó, yêu cầu tải trọng bùn = 180 – 320 kg/ m chiều rộng băng tải.h, tải trọng thủy lực = 80 – 190 L/ m chiều rộng băng tải.phút và tiêu tốn lượng polymer = 3 – 8 g polymer khô/ kg bùn khô.
Giả sử máy ép bùn băng tải làm việc 8 h/ 1 ngày và 1 tuần làm việc đủ 7 ngày. Ta có:
+ Lượng bùn khô vào máy ép bùn băng tải:
¿2447 6=408kg/h
+ Lưu lượng dòng nước bùn vào máy ép bùn băng tải:
¿30
6=5m 3
/h
Chọn tải trọng bùn = 300 kg/ m chiều rộng băng tải.h. Chiều rộng băng tải:
¿408
300=1,36m
Theo trên ta chọn máy ép bùn băng tải có chiều rộng băng tải = 1,5 m. Kiểm tra tải trọng thủy lực:
¿5 1,5=3,33m
3
/mchiềurộngbăngtải.h ¿55,56L/mchiềurộngbăngtải.phút
Ta thấy tải trọng thủy lực của máy ép bùn băng tải đã chọn thấp hơn mức khuyến cáo.
Thể tích bánh bùn đem đến bãi chôn lấp hợp vệ sinh hoặc chuyển đến nhà máy sản xuất phân compost:
¿30.8 22=11m
3
/d=3982m3
/năm
Hình 2. 22. Máy ép bùn băng tải 2. 2. Thiết kế cao trình
Cao trình của hệ thống xử lý nước thải ảnh hưởng trực tiếp đến khối lượng đào đất và nước cần phải tự chảy qua các công trình thiết bị để giảm chi phí lắp đặt bơm và tiết kiệm điện năng bơm nước. Thiết kế cao trình của hệ thống xử lý nước thải dựa trên việc xác định tổn thất áp lực qua mỗi công trình, thiết bị và ống dẫn.
Tổn thất áp lực của hệ thống xử lý nước thải gồm:
1) Tổn thất áp lực theo chiều dài khi nước chảy trong ống dẫn, kênh mương nối các công trình, thiết bị với nhau;
2) Tổn thất áp lực qua máng tràn, cửa sổ ở chỗ dẫn nước thải vào/ra khỏi các công trình, thiết bị và đầu đo;
3) Tổn thất áp lực qua từng công trình, thiết bị.
Trong thiết kế sơ bộ cao trình của hệ thống xử lý nước thải có thể chọn tổn thất áp lực qua từng công trình, thiết bị như Bảng (MOP 8, Hoàng Huệ)
Song chắn rác 0,3 – 0,6 Bể lắng cát thổi khí 0,3 – 0,75 Bể bùn hoạt tính 0,45 – 0,9 Bể làm thoáng sơ bộ 0,15 – 0,25 Bể lắng sơ cấp, bể lắng thứ cấp 0,6 – 1,2 Bể tiếp xúc khử trùng 0,45 – 0,9
Ống dẫn giữa các công trình, thiết bị
(kể cả tổn thất áp lực vào/ ra) 0,15 – 1,050 Công trình phân phối nước thải 0,3 – 0,75
Tổng tổn thất áp lực của nhà máy xử lý nước thải bậc 2 (bao gồm cả các thiết bị đo đạc, các công trình tiền xử lý và khử trùng) thông thường 4,3 – 5,5 m.
Ta dùng bơm chìm nước thải từ bể điều hòa lên bể lắng sơ cấp-bể làm thoáng sơ bộ nên thiết kế cao trình của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt này gồm 2 phần: (i) từ mương dẫn nước thải đầu vào đến bể điều hòa, (ii) từ mương dẫn nước thải đầu ra (điểm xả thải) đến bể lắng sơ cấp-bể làm thoáng sơ bộ.
Ta chọn cốt + 0 m tại mặt bằng xây dựng các công trình, thiết bị và sơ bộ chọn tổn thất áp lực qua từng công trình, thiết bị như sau: (1) Song chắn rác = 0,3 m H2O, (2) Bể lắng cát thổi khí = 0,5 m H2O, (3) Bể làm thoáng sơ bộ = 0,15 m H2O, (4) Bể lắng sơ cấp = 0,8 m H2O, (5) Bể aerobic = 0,8 m H2O, (6) Bể lắng thứ cấp = 0,6 m H2O, (7) Bể tiếp xúc khử trùng = 0,5 m H2O
+ Cao trình mương dẫn nước thải đầu ra:
Cao trình mực nước Z = + 0 m
+ Cao trình bể tiếp xúc khử trùng:
Cao trình đáy Zmin = +0 m Cao trình mực nước = + 2 m Cao trình thành Zmax = + 2,3 m
+ Cao trình bể lắng thứ cấp:
Cao trình mực nước Z = + 2 + hw = +2 + 0,6 = +2,6 m Cao trình đáy bể Zmin = +2,6 – (4,93−0,3) = −2,03 m Cao trình thành bể Zmax = +2,6 + 0,3 = + 2,9 m
+ Cao trình các bể AAO:
Cao trình mực nước bể aerobic = + 2,6 + hw = +2,6 + 0,8 = +3,4 m Cao trình đáy các bể AAO = + 3,4 – 4,5 = − 1,1 m
Cao trình thành các bể AAO = +3,4 + 0,8 = + 4,2 m
Cao trình mực nước ở ngăn thứ 3 của bể anoxic = +3,4 + hw aerobic = +3,4+0,3 = 3,7 m
Tổn thất áp lực qua mỗi đập chảy tràn kiểu đỉnh rộng có cửa chảy tràn hình chữ nhật: h=(Q 1,705Lw)2 3=(0,116 1,705.5)23=0,057m=57mm
Cao trình mực nước ở ngăn thứ 2 của bể anoxic = +3,7+ 0,057 = +3,757 m Cao trình mực nước ở ngăn thứ 1 của bể anoxic = +3,757+ 0,057 = +3,814 m Cao trình mực nước ở ngăn thứ 3 của bể anaerobic=+3,814+0,057=+3,871 m Cao trình mực nước ở ngăn thứ 2 của bể anaerobic=+3,871+0,057=+3,928 m Cao trình mực nước ở ngăn thứ 1 của bể anaerobic=+3,928+0,057=+3,985 m
+ Cao trình bể lắng sơ cấp:
Cao trình mực nước Z = 3,742 + hw = + 3,985 + 0,6 = +4,585 m Cao trình đáy Zmin = +4,585−3 = + 1,585 m
Cao trình thành bể Zmax = +4,585 + 0,3 = +4,885 m
+ Cao trình bể làm thoáng sơ bộ:
Cao trình mực nước Z = +4,585 + hw = +4,585 + 0,1 = 4,685 m Cao trình đáy Zmin = + 1,585 m
Cao trình thành bể Zmax = +4,885 m
+ Cao trình bể điều hòa:
Cao trình mực nước Z = + 0 m Cao trình đáy bể Zmin = −4,5 m Cao trình thành bể Zmax = + 0,3 m
+ Cao trình bể lắng cát thổi khí:
Cao trình đáy bể Zmin = + 0 m Cao trình mực nước = + 2 m Cao trình thành bể = + 2,3 m
+ Cao trình hố thu gom –song chắn rác – mương dẫn nước thải đầu vào
Cao trình đáy hố thu gom Zhố thu gom = − 4 m
Cao trình mương dẫn nước thải của song chắn rác Zsong chắn rác = −3 m
Cao trình mương dẫn nước thải đầu vào từ đường thoát nước thải của thành phố Zmương dẫn nước thải đầu vào = −3 + hw = −3 + 0,3 = −2,7 m
Như vậy hệ thống xử lý nước thải làm việc khi mực nước thải của đường thoát nước của thành phố đảm bảo ở cao trình ≥ −2,7 m.
Các công trình xử lý bùn thải được xây nổi trên mặt bằng.
Thiết kế cao trình của nhà máy xử lý nước thải được thể hiện như trong Bản vẽ số 2.