a. Nhiệm vụ
Song chắn rác cĩ nhiệm vụ giữ lại các tạp chất thơ cĩ kích thước lớn trong nước thải trước khi đưa ra các cơng trình xử lý phía sau. Việc sử dụng song chắn rác trong các cơng trình xử lý nước thải tránh được các hiện tượng tắc nghẽn đường ống, gây hư hỏng máy bơm.
b. Tính tốn
Vì cơng suất lớn nên chọn song chắn rác làm sạch bằng phương pháp cơ khí.
Bảng 3.9 Thơng số thiết kế điển hình của song chắn rác
Thơng số Làm sạch cơ khí
Kích thước thanh song chắn
Rộng (mm) 5 – 15
Dày (mm) 25 – 40
Khoảng cách khe hở giữa các thanh song chắn 16 – 75
Độ dốc theo phương đứng (°) 0 – 30
Vận tốc nước trong kênh dẫn trước song chắn rác (m/s) 0,6 – 1
Tổn thất áp lực cho phép (mm) 150 – 600
(Nguồn: Bảng 9.3/[2]).
Dựa vào Bảng 5.2, chọn tốc độ dịng chảy trong mương: vs = 0,8 m/s. Nước thải theo mương dẫn đến song chắn rác hình chữ nhật:
Diện tích tiết diện ướt:
W = Qsmax v =
0,02436
0,8 = 0,03 (m2). Thiết kế mương dẫn cĩ bề rộng B = 0,4 m = 400 mm.
h =W B=
0,03
0,4 = 0,075 m.
=>Chọn kích thước thanh chắn rác (rộng x dày) là: b x d = 8 x 40 (mm) và khe hở giữa các thanh là w = 40 mm.
Tính tốn song chắn rác:
Gọi n, m là số thanh chắn và số khe hở của song chắn rác. Vậy số khe hở là: m = n – 1
Mối quan hệ giữa chiều rộng mương, chiều rộng thanh và khe hở như sau: B = n × b + (n + 1) × w
400 = n × 8 + (n + 1) × 40
n = 8.
Nếu chọn n = 8, khi đĩ khoảng cách giữa các thanh điều chỉnh lại như sau: 400 = 8× 8 + (8+ 1) × w
w = 37 mm
Số khe tương ứng là: m = 7 khe.
Tổn thất áp lực qua song chắn:
Tổng tiết diện các khe song chắn, A:
A = [B – (b × n)] × h Trong đĩ: B = Chiều rộng mương đặt song chắn rác, m b = Chiều rộng thanh song chắn, m
n = Số thanh
h = Chiều cao lớp nước trong mương, m
A = [0,4m – (0,008m x 8 thanh)] × 0,075 = 0,0252 (m2) Vận tốc dịng chảy qua song chắn:
V = Qsmax A =
24,36 l/s
0,0252m2 × 1
Tổn thất áp lực qua song chắn: hs = 1 0,7× V2−vs2 2g = 1 0,7×0,972−0,82 2×9,81 = 0,022 m = 22 mm <150 mm. Trong đĩ: hs: Tổn thất áp lực qua song chắn rác, m.
V: Vận tốc dịng chảy qua song chắn, m/s. vs : Vận tốc dịng chảy trong mương, m/s. g : Gia tốc trọng trường, g = 9,81m/s.
Như vậy tổn thất áp lực nằm trong giới hạn cho phép (< 150 mm). (Trang 415/[4]).
Hình 3.3 Sơ đồ lắp đặt song chắn rác.
Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác: L1 = Bs−Bm
2tgφ =
0,4−0,3
2tg20° = 0,14 m. Trong đĩ: Bs : Chiều rộng mương đặt song chắn rác, Bs = 0,4m. Bm: Chiều rộng mương dẫn nước vào, chọn Bm = 0,3m.
𝜑 Gĩc nghiêng, chỗ mở rộng cửa buồng đặt song chắn rác, thường lấy 𝜑 = 200. (Trang 118/[4]).
L2 = L1/2 =0,14/2 = 0,07(m). Chiều dài xây dựng của phần mương để lắp đặt song chắn rác:
L = L1 + Ls + L2 = 0,14 + 1,5 + 0,07 = 1,71 (m) Với Ls: Chiều dài phần mương đặt song chắn rác, chọn Ls = 1,5m. Chiều cao xây dựng của phần mương đặt song chắn:
H = h + hs + 0,5 = 0,075 + 0,022 + 0,5 = 0,6 (m) Trong đĩ:
h : Chiều cao lớp nước trong mương, m.
hs : Tổn thất áp lực áp lực ở song chắn rác, h. hs = 0,022 m.
0,5 : Khoảng cách giữa cơt sàn nhà dặt song chắn rác và mực nước cao nhất. Hàm lượng chất lơ lửng (SS), cũng như COD và BOD5 của nước thải sau khi qua song chắn rác đều giảm 10%.
Hàm lượng chất lơ lửng cịn lại:
SS = 300 × (100 – 10)% = 270 mg/l. Hàm lượng COD cịn lại:
COD = 2300 × (100 – 10)% = 2070 mg/l. Hàm lượng BOD5 cịn lại:
BOD5 = 1100 × (100 – 10)% = 990 mg/l.
Bảng 3.10 Các thơng số tính tốn và kích thước song chắn rác
STT Thơng số Đơn vị Giá trị
1 Số khe hở khe 7 2 Chiều rộng song chắn rác m 0,4 3 Kích thước thanh chắn: Chiều rộng Chiều dày mm mm 8 40
5 Chiều sâu xây dựng m 0,6
6 Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác m 0,14
7 Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác m 0,07
8 Chiều dài xây dựng của phần mương để lắp
đặt song chắn rác m 1,71
9 Chiều cao xây dựng của phần mương đặt song
chắn m/s 0,6