a. Nhiệm vụ
Điều hịa lưu lượng và nồng độ chất hữu cơ, tránh cặn lắng.
Làm thống sơ bộ, qua đĩ oxy hĩa một phần chất hữu cơ.
Tăng cường hiệu quả xử lý chất thải.
Tạo điều kiện cho các chất lơ lửng và chất nổi trong nước thải phân bố đồng nhất trước khi qua các cơng trình xử lý sau.
Tăng cường hiệu quả khử BOD.
Điều chỉnh pH về trung tính.
b. Tính tốn
Tính kích thước:
Chọn thời gian lưu nước của bể điều hịa là 4h ( t = 4 – 12 h , lấy theo 3.3/[2]).
Thể tích cần thiết của bể:
Chọn chiều cao hữu ích của bể là H = 5 m. Diện tích mặt bằng: A = Vđh H = 350,28 5 ≈70 m2 Chọn: L × B = 10 m × 7 m.
Chiều cao xây dựng bể:
Hxd = H + hbv = 5 + 0,5 = 5,5 m. hbv: chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 m.
Kích thước của bể điều hịa: L × B × Hxd = 10 m × 7 m × 5,5 m.
Thể tích thực của bể diều hịa: W thực = 385 m3.
Tính tốn hệ thống khuấy trộn ở bể điều hịa:
Bảng 3.14 Các dạng khuấy trộn ở bể điều hịa
Dạng khuấy trộn Giá trị Đơn vị
Khuấy trộn cơ khí 4 – 8 W/m3 thể tích
Tốc độ nén 0,01 – 0,015 m3/m3 thể tích bể. phút
(Nguồn: Bảng 9.7/422/[4]).
Giả sử khuấy trộn bể điều hịa bằng hệ thống thổi khí. Lượng khí nén cần thiết cho khuấy trộn.
qkhí = R × Vđh = 0,012 ×350,28 = 4,203 (m3/phút) = 4203 (l/phút). Trong đĩ:
R là: Tốc độ khí nén, R = 0,001 – 0,015 (m3/m3.phút). Vđh là : Thể tích bể điều hịa, m3.
Chọn đĩa phân phối khí: EDI – USA, Model: FlexAir Threded Disc Thơng số kỹ thuật:
Kiểu: Đĩa (Disc), Bọt mịn (Fine bubble).
Lưu lượng thiết kế: 0,0 – 16 m3/h.
Đường kính: 270 mm.
Vật liệu: Màng: EPDM (hoặc Polyurethan); Khung: PVC/ABS - Đầu nối: nối khởi thủy (Saddle Mount), đường kính ống dẫn 90mm.
Chọn lưu lượng khí ra r = 6 m3/h = 100 lít/phút. Số đĩa phân phối khí:
n = qkhí r =
4203
100 = 42,03 (cái)
Chọn n = 45 cái.
Chọn hệ thống phân phối khí gồm 5 ống nhánh phân phối khí được bố trí theo chiều dài bể.
Lưu lượng khí trong mỗi ống nhánh: q khí nhánh = qkhí chính 5 = 4203 5 = 840,6 (lít/phút) Số đĩa sục khí trên ống nhánh: n nhánh = n 5 = 45 5 = 9 ( cái)
Chọn số đĩa là 9 cái trên 1 ống nhánh.
Chọn khoảng cách giữa các đĩa là r đĩa = 1m và khoảng cách giữa 2 đầu nhánh đến thành bể là 1 m.
Lắp đặt ống phân phối khí nhánh trên các gối tựa với khoảng cách từ đáy bể đến ống là 0,2 m. Tính tốn ống dẫn khí: Tốc độ khí trong ống là: v khí = 9 – 15 (m/s (Bảng 9.9 /423/[4]).Chọn vận tốc khí trong ống chính v = 13 m/s. Đường kính ống dẫn khí chính: D chính = √4×qkk.chính 3,14×vkhí = √3,14×13×604×4,203 = 0,082 m ≈ 90 mm. Chọn ống dẫn khí chính bằng thép cĩ ∅ = 90 mm, độ dày 5 mm.
Kiểm tra lại vận tốc trong ống khí: v chính = 4×qkk.chính
3,14×Dchính2 =
4×4,203
3,14×0,092×60 = 11 m/s (thỏa mãn điều kiện).
Đường kính mỗi ống nhánh:
d nhánh = √4×q3,14×vkk.nhánh
khí = √3,14×10×604×0,8406 = 0,042 m Chọn ống dẫn khí nhánh bằng thép cĩ ∅ = 42 mm, độ dày 2 mm. Kiểm tra lại vận tốc trong ống khí:
v nhánh = 4×qkk.nhánh 3,14×dnhánh2 =
4×0,8406
3,14×0,0422×60 = 10 m/s (thỏa mãn điều kiện).
Tính tốn máy thổi khí:
Áp lực cần thiết cho máy thổi khí được xác định theo cơng thức: Hct = hd +hc + hf + 5 = 0,4 + 0,5 + 5 = 5,9 (m). Trong đĩ:
Hct: Áp lực cần thiết cho máy thổi khí.
hd, hc: Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn và tổn thất cục bộ tại các điểm uốn, khúc quanh, (m). tổng tổn thất do hd và hc khơng quá 0,4 m.
hf: Tổn thất qua các lỗ phân phối, khơng vượt quá 0,5 m. H: Độ ngập sâu của ống sục khí. H = 5m.
Áp suất khơng khí theo atmosphere: P = 10,33+ Hct
10,33 =
10,33+5,9
10,33 = 1,57 (at) Cơng suất yêu cầu của máy thổi khí:
N = 34400
102η [(P)0,29 − 1] × qkk.chính = 34400
102×0,8[(1,57)0,29 − 1]× 0,07= 4,12 (kW). Chọn 2 máy thổi khí hoạt động luân phiên nhau.
Chọn máy thổi khí TAIKO SSR 5,5 kW. Trong đĩ:
η: hiệu suất của máy nén khí (0,7 – 0,9), chọn η = 0,8. qkk.chính = 4,203 (m3/phút) = 0,07 (m3/s).
Hiệu suất của bể điều hịa:
Hàm lượng COD cịn lại:
COD = 2070 × (100 – 5)% = 1996,5 mg/l. Hàm lượng BOD5 cịn lại:
BOD5 = 990 × (100 – 5)% = 940,5 mg/l.
Bảng 3.15 Thơng số thiết kế bể điều hịa
STT Thơng số Đơn vị Giá trị
1 Kích thước bể điều hịa (dài × rộng × cao) m 10 × 7 × 5,5
2 Thời gian lưu nước giờ 4
3 Đường kính ống dẫn nước vào, ra m 0,2