THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 4.1.TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ XỬ LÝ NƯỚC THẢI.
4.1.1.3.Bể lắng cát thổi khí.
Bể lắng cát thổi khí cĩ dạng hình chữ nhất dài, dọc theo chiều ngang của tường, cách đáy bể 20 – 80 cm, cĩ bố trí hệ thống cống cĩ khoan lỗ để thối khí. Bên dưới bể cĩ rãnh để thu cát.
Hiệu suất của bể lắng cát thối khí khá cao, do việc thổi khí sẽ tạo được chuyển động vịng của dịng chảy đồng thời kết hợp được với phương thẳng đứng của trọng lực sẽ làm cho các hạt cát cĩ khả năng lắng tốt trong khi các chất lơ lửng khơng lắng ở bể này. Thành phần chủ yếu 90- 95 % là cát , sỏi, cặn vơ cơ ,…nên ít gây ra thối rửa.
Việc tính tốn BLC thối khí chủ yếu dựa trên các thơng số cớ bản cho trong bảng:
Bảng 4.4. Thơng số thiết kế BLC ngang thổi khí.
Thơng số thiết kế Khoảng Giá trị điển hình
- Thời gian lưu nước theo lưu lượng giờ Max, phút
- Kích thước: . Chiều cao, m . Chiều dài, m . Chiều rộng, m
- Tỷ số giữa chiều cao và rộng
2 – 5 2 – 5 7.5 – 20 2.4 – 7.0 1:1 – 5:1 3:1 – 5:1 4 1.5:1 4:1
STT Tên thơng số Đơn vị Số lượng
1 Chiều dài (L) m 2
2 Chiều rộng (B) m 1,5
3 Chiều cao (H) m 2
4 Chiều dày tường BTCT (δ) m 0,2
- Tỷ số giữa chiều dài và rộng 0.2 – 0.5
- Lượng khơng khí cung cấp, m3/ph.m 0.004 – 0.2 0.15
- Lượng cát lắng trong bể, m3/10m3 nước thải.
Nguồn: Wastewater Engineering Treatment Disposal Reuse, Metcalf and Eddy, Page 462
• Thể tích BLC thổi khí:
V =
60 = 33,9 × 4
60 = 2,26 (m3)
Trong đĩ:
+ Qmax,h= Lưu lượng giờ max, Q = 33,9 (m3/h) + t = Thời gian lưu nước trong bể, t = 4 (phút). • Chiều rộng BLC thổi khí:
b = 1 x H = 1 x 1 = 1 (m).
H = Chiều cao cơng tác BLC thổi khí, H = 1 (m) ã Chiu di BLC thi khớ:
L= V
n ì b × H =
2,26
1×1×1 = 2,26 (m)
Với n = Số đơn nguyên là 2 (trong đĩ 1 cơng tác, 1 dự phịng), nên n = 1. b = Chiều ngang mỗi đơn nguyên, b = 1 (m) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Kiểm tra lại thể tích BLC thổi khí:
V = L x B x H = 2,26 x 1 x 1 = 2,26 (m3). • Thời gian lưu nước:
t = V tc × 60 Qmax, h
= 2, 26 × 60
33,9 = 4 (phút)
+ Vtc = Thể tích tổng cộng các đơn nguyên, Vtc = 2,26 (m3). • Lưu lượng khơng khí cần cung cấp cho mỗi đơn nguyên:
Qkk = L x I = 5 x 0.5 ( m3/phút.m) = 2.5 (m3/phút).
I : Cường độ khơng khí cung cấp trên một m chều dài bể, I = 0.5 ( m3/phút.m) • Lượng cát sinh ra mỗi ngày:
WC = Q tb , ngd × q 0
1000 = 600 × 0.15
1000 = 0,09 (m3/ngày đêm)
Qtb,ngđ = Lưu lượng nước thải trung bình ngày. Qtb,ngđ = 600 (m3/ngày đêm) qo = Lượng cát trong 1000 m3 nước thải , qo = 0.15 m3cát/ 1000 m3 nước. • Chiều cao lớp cát trong BLC thổi khí:
hc = L × b × nWc × t = 0,09 × 2
2,26 ×1× 1 = 0,08(m)
Trong đĩ t : Chu kỳ xả cát, t = 2 ngày • Chiều cao xây dựng BLC:
Hxd = H + hc + hbv = 1 + 0.08 + 0.4 = 1.48 (m) Trong đĩ:
+ H = Chiều cao cơng tác BLC thổi khí, h = 2 (m)
+ hc = Chiều cao lớp cát trong BLC thổi khí, hc = 0.08 (m) + hbv = Chiều cao vùng bảo vệ trong BLC thổi khí, hbv = 0.4 (m).
• Chọn vận tốc khí đi trong ống phân phối vong = 15 m/s. Ta cĩ đường kính ống phân phối được tính như sau:
D = 4 × Q o
vo × π =
4 × 2.5
15 × 60 × 3,14 = 0.059 (m)
Chọn ống ø = 60
Dọc theo chiều dài bố trí 2 ống nhánh, vận tốc khí trong mỗi ống nhánh v’ = 15 m/s. Đường kính mỗi ống nhánh là:
Chọn ống ø = 42
Khí được phân phối qua hệ thống đục lỗ với Dlỗ là 5 mm. Chọn vận tốc khí qua lỗ vkhí = 16 m/s.
Lưu lượng khí qua lỗ:
qklo = vk × Slo = 16 × π × D lo2
4 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
= 16 × 3,14 × (5.10−3 )2
4 = 3.14.10− 4 (m3/s) = 1,13 (m3/h) Tổng số lỗ phân phối khí cần thiết:
n = Qklo = 2.5 × 60 1.13 = 132 lỗ Số lỗ trên mỗi nhánh: n' = n 2 =132 2 = 66 (lỗ) • Kiểm tra lại vận tốc khí ra khỏi lỗ:
qk = Q n = 2.5 × 60 132 = 1,13 (m3/h) vk = 4 × qk2 = 4 ×1.13 π (5.10 −3 ) 2 = 57579 (m/h) = 16 ( m/s)
Ta thấy vận tốc vẫn đảm bảo theo lựa chọn ban đầu.
• Hàm lượng chất lơ lửng SS (Ctc ) và BOD5 (Ltc) của nước thải sau khi qua BLC thổi khí giảm 5% và cịn lại là:
o Ctc = CSCR x ( 100 – 5 )% = 330 x ( 100 – 5 )% = 313,5 (mg/l).
o LSCR x ( 100 – 5 )% = 210 x ( 100 – 5 )% = 199,5 (mg/l).
• Cát từ BLC thổi khí được đổ bỏ tại bãi rác thành phố trực tiếp khi lấy ra từ các ngăn chứa để tránh phải xúc đổ hai lần và tránh mồi hơi.
Bảng 4.5: Tĩm tắt các thơng số thiết kế bể lắng cát thổi khí.