Bể điều hòa

CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN

4.3.Bể điều hòa

4.3.1. Nhiê ̣m vu ̣

Bể có nhiê ̣m vu ̣ điều hòa lưu lượng và ổn đi ̣nh nồng đô ̣ các chất cần xử lý. Nhờ đó giúp cho các công trình phía sau không bi ̣ quá tải và nước thải cấp vào các công trình xử lý sinh ho ̣c phía sau được liên tu ̣c giúp quá trình xử lý đa ̣t hiê ̣u quả cao.

4.3.2. Tính toán

Theo tài liê ̣u Dựa vào sách “Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp - tính toán thiết kế công trình. TS. Lâm Minh Triết - Nguyễn Thanh Hùng - Nguyễn Phước Dân (2006).”

Thời gian lưu nước trong bể là từ 4h ÷ 8h Cho ̣n thời gian lưu nước với t = 6h

Cho ̣n chiều sâu hữu ích của bể: hs = 4,5 m Cho ̣n chiều cao bảo vê ̣: hbv = 0,5 m

Chiều cao xây dựng của bể là

H = hs+ hbv = 3 + 0,5 = 3,5m

Thể tích cần thiết của bể là:

V = Qmaxh × t = 30 × 6 = 180 m3

Diê ̣n tích mă ̣t thoáng của bể là:

F = V hs =

180

3 = 60m

Cho ̣n da ̣ng bể hình chữ nhâ ̣t với kích thước như sau:

 Chiều dài bể: L = 10m  Chiều rô ̣ng bể: B = 6m Thể tích thực của bể điều hòa là:

Vdh = L × B × H = 10 × 6 × 3,5 = 210m3

Tính toán lượng khí cấp cho bể:

Qk = R × Vdh = 0,012m3/phút × 210m3 = 2,52 m3/phút = 2520 l/phút = 0,063 m3/s Trong đó:

 R: Tốc đô ̣ nén khí ta ̣i bể điều hòa, R = 10 ÷ 15 l/m3.phút, cho ̣n R = 12 lít/m3.phút = 0,0012 m3/phút. (Nguồn: Trang 418 sách Lâm Minh Triết, Nguyễn Thành Hùng, Nguyễn Phức Dân. (2006). Xử lý nước thải đo thi ̣ và công nghiê ̣p.Đa ̣i ho ̣c quốc gia TP. Hồ Chí Minh)

 Vdh = Thể tích xây dựng của bể điều hòa Đường kính ống dẫn khí chính

Dô ́ng = √4 × Qk π × Vkk = √

4 × 0,063

π × 15 = 0,073m = 73mm

Trong đó:

 Vkk: Vâ ̣n tốc khí trong ống dẫn khí, vk = 10 ÷ 40 m/s (Điều 7.3.12: TCVN 7957:2008), chọn vk = 15m/s

 Cho ̣n ống thép ma ̣ kẽm với d = 76 mm với đô ̣ dày là 4mm

Bể điều hòa có kích thước là: L = 10m và B = 6m, sẽ bố trí ống khí đă ̣t do ̣c theo chiều dài của bể:

Ống nhánh có chiều dài bằng với chiều dài bể là 10m Khoảng cách giữa các ống nhánh là 1m

Khoảng các giữa hai đường ống ngoài cũng với thành bể là 1m Số ống nhánh được phân bố:

n = L − 2 × 1

1 + 1 =

10 − 2

1 + 1 = 9 (ô ́ng)

Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh là:

qn =Qk n =

0,063

9 = 0,007 (m

3/s)

Đường kính mỗi ống nhánh là:

Dn = √4 × qn π × Vkk = √

4 × 0,0126

π × 15 = 0,0244m = 24,4mm

Cho ̣n ống nhánh dẫn khí là ống PVC của Bình Minh với đường kính dn= 27mm Đường kính các lỗ phân phối khí d1 = 2 ÷ 5mm, chọn d1 = 5mm

F =qn vk =

0,007

15 = 4,67 × 10

−4(m2)

Diê ̣n tích mỗi lỗ:

f =π × d 2 4 = π × 0,0052 4 = 1,96 × 10 −5

Số lỗ trên mô ̣t ống nhánh

M =F f =

4,67 × 10−4

1,96 × 10−5 = 23,8 lô ̃

Vâ ̣y cho ̣n số lỗ trên mỗi thanh là: M = 24lỗ

Tính toán áp lực và công suất của hê ̣ thống khí nén

Áp lực cần thiết cho hê ̣ thống nén khí được xác đi ̣nh theo công thức: Hct = hd + hc + hf + hs

Trong đó:

 hd: Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn;

 hc: Tổn thất áp lực cục bộ, hc + hd thường không vượt quá 0,4 m; chọn hc + hd = 0,4

 hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối , hf không vượt quá 0, 5m;

 H: Chiều cao hữu ích của bể điều hoà, hs = 3 m. → Hct = 0,4 + 0,5 + 3 = 3,9 m

Áp lực không khí:

P =10,33 + Hct 10,33 =

10,33 + 3,9

10,33 = 1,38 (at)

Công suất của máy thổi khí được xác đi ̣nh bằng công thức sau:

Nk =34400 × (P

0,29− 1) × k × Qkhi 102 × n

= 34400 × (1,38

0,29− 1) × 2 × 0,04

102 × 0,7 = 3,77 kW = 5,1Hp

Trong đó:

 Nk: Công suất của máy thổi khí

 n: Hiê ̣u suất của máy thổi khí, n = 0,7 ÷ 0,9, cho ̣n n = 0,7

 k: Hê ̣ số an toàn khi sử dựng trong thiết kế thực tế, cho ̣n k = 2

Cho ̣n mua máy thổi khí Longtech Model: LT-050

Công suất: 5,5 HP

Số lượng: 2, gồm mô ̣t máy hoa ̣t đô ̣ng, mô ̣t máy dự phòng + Bơm nước thải

Đường kính ống dẫn nước:

D = √4 × Q v × π = √

4 × 0,007

1,5 × π = 0,077m

Trong đó:

 Q: Lưu lượng nước thải, Q = 0,007 m3/s

 v: Vâ ̣n tốc chảy trong ống, v = 0,9 ÷ 1,5 m/s

Cho ̣n ống PVC Bình Minh Ø90 mm Tính toán bơm:

Ở bể điều hòa sẽ đă ̣t mô ̣t bơm chìm để bơm nước thải sang bể anoxic. Công suất cần thiết của bơm được tính toán trên công thức:

Nb =Q × pn × g × h 1000 × η

Trong đó:

 Q: Lưu lượng nước thải trung bình ngày, Q = 0,007 m3/s

 H: Cô ̣t áp bơm, H = 8 – 10 mH2O, cho ̣n H = 10 m

 η: Hiê ̣u suất máy bơm, η = 0,7 ÷ 0,9. Cho ̣n η = 0,8

 ρn : Khối lượng riêng của chất lỏng, ρn = 1000 kg/m3 (khối lượng riêng của bùn

 g: Gia tốc tro ̣ng trường, g = 9,81 m/s2 Công suất của bơm là:

Nb =Q × ρn × g × h 1000 × η =

0,007 × 1000 × 9,81 × 10

1000 × 0,8 = 0,981 kW

Công suất thực tế (lấy bằng 120% công suất tính toán)

Nthực = 1,2 × N = 1,2 × 0,981 = 1,18 kW

Cho ̣n bơm chìm nước thải Tsurumi model: 80B21.5 công suất 1,5 Kw. Cho ̣n mua 2 bơm, trong đó 1 bơm hoa ̣t đô ̣ng và 1 bơm dự phòng.

Hàm lượng chất lơ lửng (TSS) và BOD5 của nước thải sau khi qua bể điều hòa. Hàm lượng chất rắn lơ lửng giảm 4%, còn la ̣i:

184,3 – 184,3 × 4% = 177 (mg/l) Hàm lượng BOD5 giảm 10%, còn la ̣i

322,6 – (322,6 × 10%) = 290 (mg/l)

Bảng 4. 4: Thông số kĩ thuâ ̣t của bể điều hòa

Thông số Kí hiê ̣u Đơn vi ̣ Giá tri ̣

Thời gian lưu nước h 6 Kích thước bể

điều hòa

Chiều dài L m 10 Chiều rô ̣ng B m 6

Chiều cao hữu ích

Hs m 3

Chiều cao xây dựng

H m 3,5

Thể tích bể điều hòa V m3 210 Đường kính ống dẫn khí chính Dống mm 65 Đường kính ống dẫn khí nhánh Dn mm 27

Đường kính ống dẫn nước ra khỏi bể

D mm 90

Công suất máy thổi khí Nk Hp 5,5 Công suất máy bơm Nb kW 1.5

Phương pháp cơ ho ̣c

Phương pháp hóa ho ̣c