THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 4.1.TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ XỬ LÝ NƯỚC THẢI.
4.1.1.1. Song chắn rác (SCR).
Việc tính tốn SCR bao gồm việc tính tốn hệ thống mương dẩn nước tháo từ hệ thống cống thốt nước đến SCR và việc tính tốn các thơng số đến SCR.
a. Mương dẫn nước thải đến SCR.
+ Chiều cao lớp nước trong mương trước song chăn rác.
h1 =
h
vm × B × 3600 (m) h h
+ vm = Vận tốc nước chảy trong máng, chọn vm = 0,6 (m/s). + B = Chiều rộng của mương, B = 0,3 (m).
hmax = 0,5 × 0,3 × 360033,9 = 0,063 (m)
Mương cĩ tiết diện hình chữ nhật, các thơng số tính tốn thủy lực của mương được chọn trong bảng sau:
Bảng 4.1. Các thơng số kỹ thuất của mương dẫn.
Thơng số kỹ thuật
Lưu lượng tính tốn (l/s)
Qmax= 9,42 l/s Qtb= 6,75 l/s Qmin= 3,08 l/s
QMax
Độ dốc i Chiều ngang , m Vận tốc , m/s Độ dày h , m 0,0008 0,2 0,6 0,053 0,0008 0,2 0,5 0,0463 0,0008 0,2 0,4 0,0256
b. Song chắn rác được tính như sau:
• Chiều sâu ở lớp nước ở SCR lấy bằng độ dày tính tốn của mương dẫn ứng với lưu lượng tối đa Qmax
h l = hmax = 0,053 (m) • Số khe hở của SCR : n= Qmax v × b × h1 × K = 9,42 ×10 −3 0.7 × 0.016 × 0.053 ×1.05 = 16,6 ( khe ). Chọn n = 17 (khe), chọn 16 song Trong đĩ: + n = Số khe hở.
+ Qmax = Lưu lượng lớn nhất của nước thải, Qmax = 9,42x10-3 (m3/s) + v = Tốc độ nước chảy qua SCR từ v = 0,7 ÷ 1 m/s, chọn v = 0.7 (m/s)
+ b = Khoảng cách giữa các khe hở b = 16 ÷ 25 mm, chọn b = 16 mm = 0.016 (m). + k = Hệ số tính đến mức độ cản trở dịng chảy do hệ thống cào rác của SCR cơ giới, k = 1.05.
• Chiều rộng của song chắn rác: Bs = s × ( n - 1) + ( b × n )
= 0,008 × (14-1) + (0,016×14) = 0,4 (m).
Với s = Là chiều dày của mỗi thanh song chắn , s = 0.008 (m).
b = Khoảng cách giữa các khe hở b = 16 ÷ 25 mm, chọn b = 16 mm = 0.016 (m). n = Số khe hở. n = 17 (khe) • Tổn thất áp lực ở song chắn: hs = ξ × 2 2g × k1 (m) Trong đĩ:
+ vmax= Vận tốc của nước thải trước song chắn rác ứng với Qmax, vmax = 0,6 (m/s)
+ K1 = Hệ số ứng với sự tăng tổn thất do vướng rác ở song chắn , k1 = 2- 3, chọn K1=3 + ξ : Hệ số sức cản cục bộ của SCR. Với: 4 ξ = β × ( ) 3 × sin α = 1,83 × ( l 0,016 4 ) × sin 60 0 = 0,83.
+ β = Phụ thuộc vào hình dạng tiết diện của SCR , chọn β = 1,83 + = Gĩc nghiêng của SCR so vĩi hướng dịng chảy, = 600
hs = 0,83 × 0,6 22 g × 3 = 0,046 (m) = 46 (cm) • Chiều dài phần mở rộng trước SCR:
L1 = Bs − Bm 2tgϕ = 0, 4 − 0,3 2tg 20 0 = 0,13 (m) Chọn L1 = 0,2 (m) Trong đĩ :
+ B = Chiều rộng của song chắn rác, B = 0,4 (m)
0,008 3
g vmax
+ Bm = Chiều rộng mương dẫn , Bm= 0,3 (m) + ϕ = Gĩc nghiêng chỗ mở rộng , chọn ϕ = 20 • Chiều dài phần mở rộng sau SCR:
L2 = L 1
2 = 0, 2
2 = 0,1 (m) • Chiều dài cũa mương để lắp đặt SCR: L = L1 + Ls + L3 = 0.2 + 1.5 + 0.1 = 1,8 (m)
Trong đĩ : Ls = Chiều dài phần mương đặt SCR, Ls=1,5 (m). • Chiều sâu xây dựng của phần mương đặt SCR:
H = hmax + hs + 0,5 = 0,053 + 0,046 + 0,5 = 0,6 (m). Trong đĩ:
+ hmax = Độ dầy ứng với chế độ Qmax, hmax: = 0,053 (m) + hs = Tổn thất áp lực ở SCR, hs= 0,046 (m).
+ 0,5 = Khoảng cách giữa cột sàn nhà đặt song chắn và mực nước cao nhất. Chiều dài của mỗi thanh là:
Lt = SinαH = 0,6
Sin600 = 0,7 (m)
Với: song chắn rác đặt nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một gĩc α = 600.
Bảng 4.2: Tĩm tắt các thơng số thiết kế mương và song chắn rác.
STT Tên thơng số Đơn vị Số lượng
1 Chiều dài mương (L) m 1,8
• Lượng rác lấy ra trong một ngày đêm từ SCR:
W1 = 365 ×1000a × N tt = 365 ×10008 × 3644 = 0,08 (m3)
Trong đĩ: + a = Lượng rác tính cho đầu người trong năm, a= 8 (l/năm). + Ntt = Dân số tính tốn, Ntt = 3644 (người) .
• Trọng lượng rác ngày đêm được tính theo cơng thức: P = W1 x G = 0,08 x 750 = 60 (kg)
Trong đĩ:
G: khối lượng riêng của rác, theo điều 4.1.11-TCXD-51-84, G = 750 (kg/m3). • Trọng lượng rác tính theo từng giờ trong ngày:
Ph = 24P × K h = 6024 × 2 = 5 (kg/h)
Với Kh = hệ số khơng điều hồ giờ của rác, Kh = 2
• Hàm lượng chất lơ lửng SS ( Ctc ) và BOD5 ( Ltc ) của nước thải sau khi qua SCR:
Ctc giảm 4% sau khi qua SCR:
C = CSCR x ( 100 – 4 )% = 343,75 x ( 100 – 4 )% = 330 (mg/l) Ltc giảm 4% sau khi qua SCR:
L = LSCR x ( 100 – 4 )% = 218,75 x ( 100 – 4 )% = 210 (mg/l)
3 Chiều sâu mương (H) m 0,6
4 Số thanh song chắn Thanh 16
5 Số khe (n) khe 17
6 Kính thước khe (b) mm 16
7 Bề rộng thanh (s) mm 8