73
3.6.2 Tắnh Toán Chi Tiết Chức năng Chức năng
Bể lắng 2 có thể tách cặn cơ lửng và bùn sinh học ra khỏi nước thải thông qua lắng trọng lực. Nước sau lắng theo máng thu chảy vào bể khử trùng. Bùn sinh học được tuần hoàn về bể Aerotank, bùn dư được bơm sang bể nén bùn.
Tắnh toán
Các thông số thiết kế bể lắng 2 được thể hiện trong Bảng
Bảng 12: Chỉ tiêu thiết kế bể lắng 2 [9]
Quy trình xử lý
Tải trọng bề mặt (m3/m2.ngày)
Tải trọng bùn
(kg/m2.ngày) Chiều cao
bể (m) Ngày trung bình Ngày cao điểm Giờ trung bình Giờ cao điểm Sau bể aerotank 16,4-32,8 41,0-49,2 3,9-5,85 9,75 3,7-6,1 Sau làm thoáng kéo dài 3,2-16,4 24,6-32,8 0,98-4,85 6,8 3,7-6,1 Sau bể lọc sinh học 16,4-24,6 41,0-49,2 2,95-4,85 7,8 3,0-4,5 Sau bể khử nitơ 16,4-24,6 32,8-41,0 2,95-4,85 7,8 3,0-4,5
74
Lưu lượng tắnh toán: Qtb = 6000 m3/ngày = 250 m3/giờ Chọn tải trọng bề mặt là LA = 32 (m3/m2.ngày)
Diện tắch bề mặt bể lắng theo tải trọng bề mặt: AL = zũ
>ư = (EF/|ẦàÝ)
+ (EF/E4.|ẦàÝ) = 187,5 m2 [4] Chọn tải trọng bùn là 5 (kg/m2.giờ) [4]
Lưu lượng bùn tuần hoàn Qr = 3000 (m3/ngày) = 125 (m3/giờ) Lưu lượng dòng vào bể lắng 2:
Qv = Qtb + Qr = 6000 + 3000 = 9000 (m3/ngày) = 375 (m3/giờ). Diện tắch bề mặt bể lắng tắnh theo tải trọng chất rắn:
AS = Ẻ ứ ß>hh
>à = j ứ
ứ 3 = 225 m2 [4]
Vì AL < AS nên diện tắch bề mặt bể lắng 2 tắnh theo tải trọng chất rắn.
Chọn bể lắng 2 có dạng hình tròn trên mặt bằng, nước thải đi vào từ tâm của bể và thu nước theo chu vi (bể lắng ly tâm).
Kắch thước bể lắng 2:
Đường kắnh bể lắng D = á = ứ ++ = 17 m
Các thông số về kắch thước bể lắng 2 được chọn theo Bảng 3
Bảng 13:Các thông số đặc trưng cho bể lắng ly tâm [4] Thông số Đơn vị Giới hạn Giá trị tiêu biểu
75 Tải trọng bề mặt:
- Lưu lượng trung bình - Lưu lượng cao điểm
m3/m2.ngày 32-48 80-120 Tải trọng máng tràn m3/m.ngày 125-500 Ống trung tâm: - Đường kắnh - Chiều cao m 15-20%D 55-65%H
Chiều sâu H của bể lắng
m 3,0-4,6 3,7
Đường kắnh D của bể lắng m 3,0-60 12-45
Độ dốc đáy mm/m 62-167 83
Tốc độ thanh gạt bùn vòng/phút 0,02-0,05 0,03
Chọn chiều cao hữu ắch: Hi = 3 m, chiều cao lớp bùn lắng hb = 1,5 m, chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5m ([3] trang 438).
Chiều cao xây dựng: Hxd = Hi + hb + hbv = 3 + 1,5 + 0,5 = 5 m
Ống trung tâm:
Đường kắnh ống: d = 20%D = 0,2 È 17 = 3,4 m. Chiều cao ống: h = 60%Hi = 0,6 È 3 = 1,8 m.
76
Kiểm tra các thông số thiết kế bể lắng:
Diện tắch bề mặt cần thiết của bể lắng: As = ứ )4 = ứ 3j4 = 226,98 m2
Tải trọng chất rắn: Ls = Ẻ ứ ß>hh
à = 0 ứ ứ 3 âF
++ ,0H ứ + = 4,96 (kg/m2.giờ) Thể tắch vùng lắng: VL = x (D2 Ố d2) x Hi = x (172 Ố 3,42) x 3 = 653,7 m2
Thời gian lưu nước: t = ã
Ẻ = ,j
0 x 24 = 1,7 (giờ)
Thể tắch phần chứa bùn: Vb = As x hb = 226,98 x 1,5 = 340,47 m3
Thời gian lưu bùn: tb = ũ
ả ạ = , j +3, x 24 = 2,7 (giờ) Tải trọng máng tràn: Lt = Ẻ ứ ) = 0 ứ 3j = 168,5 (m3/m.ngày) < 500 (m3/m.ngày) Máng thu nước:
Máng thu nước được đặt trong thành trong của bể lắng. Đường kắnh ngoài của máng thu nước chắnh là đường kắnh trong của bể lắng.
Máng răng cưa được neo chặt vào thành trong bể với mục đắch điều chỉnh chế độ chảy lượng nước tràn qua để vào máng thu.
Đường kắnh máng thu nước: Dm = 90%D = 0,9 x 17 = 15 m Chiều dài máng thu nước: Lm = π x Dm = π x 15 = 47,12 m Tải trọng máng thu nước: Lk = zũ
>ă =
j,3+ = 127,33 (m3/ngày)
Máng răng cưa:
Máng răng cưa với cấu tạo các tam giác vuông cân chảy tràn, điều chỉnh chế độ chảy thắch hợp vào máng thu. Chọn máng răng cưa làm bằng inox có các thông số sau: Thanh răng cưa:
+ Bề dày: 3 mm
77 + Chiều cao răng cưa: 100 mm.
+ Chiều cao cả thanh: 250 mm. Khe dịch chuyển:
+ Chiều rộng: 12 mm. + Chiều cao: 100 mm.
+ Khoảng cách giữa 2 khe: 400 mm.
Hình 3: Các kắch thước của máng răng cưa
Thiết bị gạt bùn bể lắng:
Bể lắng sử dụng hệ thống cầu gạt chuyển động liên tục 24/24h với tốc độ 1-2 vòng/h. Các bộ phận lưỡi gạt đáy bể tập trung bùn lắng về hố trung tâm và hồi lưu đến bể chứa.
Tắnh toán ống dẫn nước đầu ra:
Lưu lượng tắnh toán: Qtb = 250 m3/giờ = 0,069 m3/giây Chọn vận tốc nước chảy trong ống vr = 0,5 m/giây Đường kắnh ống dr = ứ zũ
ứ iả = ứ , 0
ứ , = 0,42 m Chọn ống nhựa uPVC 500 mm
Đường ống dẫn bùn:
Ống dẫn bùn được nối từ rốn thu bùn bể lắng 2 đến bể chứa bùn. Bùn tự chảy sang bể chứa bùn đặt 2 bơm chìm bơm tuần hoàn liên tục về bể Aerotank và 1 bơm chìm định kỳ bơm bùn về bể nén bùn.
78 Lượng bùn dư cần xử lý: Qw = 21,6 m3/ngày
Tổng lượng bùn từ bể lắng bùn sang bể chứa bùn: Qb = 3000 + 21,6 = 3021,6 m3/ngày Bùn tự chảy sang bể chứa bùn, chọn vận tốc v = 0,5 m/s.
Đường kắnh ống dẫn bùn db = ứ ũ
ứ i = ứ +3,
ứ , ứ H = 0,29 m Chọn ống nhựa uPVC 300 mm
Tắnh toán chọn bơm bùn:
Lượng bùn dư cần xử lý mỗi ngày Qw = 21,6 m3/ngày = 0,9 m3/giờ Cao trình bể chứa bùn là 5m, tổn thất cột áp chọn 2m.
Cột áp của bơm H = 5 + 2 = 7 m.
Sử dụng 3 máy bơm bùn đặc (2 bơm hoạt động và 1 bơm dự phòng) hoạt động luân phiên bơm bùn từ bể chứa bùn đến bể nén bùn để xử lý.
Chọn bơm bùn hãng APP, mẫu DSP-20T, Q = 9 m3/h.
Bảng 14: Tóm tắt thiết kế bể lắng sinh học
TT Thông số Đơn vị Giá trị
1 Đường kắnh bể m 7,7
2 Chiều cao bể m 5
3 Đường kắnh ống trung tâm m 3,4 4 Chiều cao ống trung tâm m 1,8 5 Tải trọng chất rắn Kg/m2.giờ 4,96
6 Thể tắch vùng lắng m3 653,7
7 Thời gian lưu nước giờ 1,7
8 Thể tắch phần chứa bùn m3 340,47
79
10 Tải trọng máng tràn m3/m.ngày 168,5
11 Đường kắnh máng thu m 15
12 Chiều dài máng thu m 47,12
13 Tải trọng máng thu m3/m.ngày 127,33 14 Đường kắnh ống nước đầu ra mm 500 15 Đường kắnh ống dẫn bùn mm 300
Thanh răng cưa
1 Bề dày mm 3
2 Chiều rộng vát ở đỉnh mm 50
3 Chiều cao răng cưa mm 100
4 Chiều cao cả thanh mm 250
Khe dịch chuyển
1 Chiều rộng mm 12
2 Chiều cao mm 100
80 4. TầI LIỆU THAM KHẢO
[1] Tình hình và phương hướng phát triển các khu công nghiệp nước ta thời kỳ 2006-2020
<http://www.chinhphu.vn/portal/page/portal/chinhphu/noidungcackhucongnghiepkhuchexuat?cat egoryId=879&articleId=10001189>
[2] QCVN 40: 2011/BTNMT ‘‘Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp’’ [3] Mackenzie L Davis, ỀWater and Wastewater Engineering’’, 2010
[4]: Lâm Minh Triết, Ề Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công NghiệpỂ , Nhà Xuất Bản Đai Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chắ Minh, 2008
[5] Tchobanoglous, G., F.L. Burton, and H.D. Stensel, Wastewater engineering: treatment and reuse, 4th edn. Metcalf & Eddy Inc. 2003, McGraw-Hill, New York.
[6] Davis, M.L., Water and wastewater engineering: design principles and practice. 2010: McGraw-Hill.
[7] Dân, N.P., Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải. 2018: Đại học Bách Khoa Tp.HCM [8] TCXDVN 33:2006 về cấp nước Ố mạng lưới đường ống và công trình Ố tiêu chuẩn thiết kế. 2006, Bộ Xây dựng: Hà Nội.
[9] Phước, N.V. and N.T.T. Phượng, Giáo trình kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp. 2006, Hà Nội: Nhà xuất bản Xây dựng.
[11] TCXDVN 51:2008 - Thoát nước - Mạng lưới và công trình bên ngoài - Tiêu chuẩn thiết kế. 2008, Bộ Xây dựng: Hà Nội.