Thông số Đơn vị Giá trị
Vận tốc chuyển động của nước trong ống trung tâm
mm/s Không quá vượt 30
Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng
mm/s 0,5 – 0,8
Thời gian lắng H 1,5 – 2,5
Góc nghiên của đáy bể lắng so với phương ngang
Độ Không vượt quá 50 độ
Vận tốc dòng chảy qua khe hở miệng loe ống trung tâm và bề mặt tấm hắt
Mm/s < 20
Diện tích tiết diện của ống trung tâm:
f = Q ( s trung bình)
Vtt = 1,7 × 10
−3
0,03 = 0,06 m2 Trong đó:
Vtt: Tốc độ chuyển động của nước trong ống trung tâm, lấy lớn hơn 30 mm/s, chọn Vtt = 0,03 m/s, (TCXDVN 51 – 2008),
F = Q ( s trung bình)
V = 1,7 × 10
−3
0,0008 = 2,1 m2
Trong đó:
v: Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, v = 0,5 – 0,8 mm/s (TCXD 51 – 2008) chọn v = 0,8 mm/s = 0,0008 m/s Chọn số bể lắng đứng là 1, n = 1 Tổng diện tích bề mặt lắng: Ft = f + F = 0,06 + 2,1 = 2,2 m2 Chọn bể hình hộp trịn. Đường kính của bể: D = √4 × ft π = √4 × 2,2 π = 1,67 m Chọn đường kính bể là D = 1,7 m
Đường kính của ống trung tâm:
d = √4 × f
π = √4 × 0,06
π = 0,3 m Trong đó:
f: diện tích tiết diện của ống trung tâm của bể.
Chiều cao tính tốn của vùng lắng trong bể lắng đứng
Htt = v × t = 0,0005 × 1 × 3600 = 1,8 m Trong đó:
t : là thời gian lắng, t = 1 h ( 1h < t < 3h)
v: Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, v = 0,5 – 0,8 mm/s (TCXD 51 – 2008) chọn v = 0,5 mm/s = 0,0005 m/s
Chiều cao phần hình nón của bể lắng đứng: Hn = H2 + H3 = (D−dn
2 ) × tgα = (1,7−0,6
2 ) × tg500 = 0,7 m Trong đó:
H3: chiều cao giả định của lớp cặn lắng trong bể,m D: đường kính trong bể lắng, m
dn: đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, lấy dn = 0,6m
α: góc nghiêng của đáy bể lắng so với phương ngang, lấy không nhỏ hơn 500 (TCXD 51 – 2008), chọn α = 500
Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao tính tốn của vùng lắng Htt = 1,8 m. Đường kính miệng loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe và bằng 1,35 đường kính ống trung tâm (theo giáo trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết) [1]
dl = h1 = 1,35 × d = 1,35 × 0,3 = 0,4 m
Đường kính tấm chắn lấy bằng 1,3 lần đường kính miệng loe dc = 1,3 × 0,4 = 0,52 m
Góc nghiêng giữa bề mặt tấm chắn so với mặt phẳng ngang lấy bằng 170
Khoảng cách giữa mép ngoài cùng của miệng loe đến mép ngoài cùng của bề mặt tấm chắn theo mặt phẳng qua trục: L = 4 × Q(s trung bình) vk × π × (D+dn) = 4 × 1,7 × 10 −3 0,02 × π × (1,7+0,6) = 0,05 m (256/[2]) Trong đó:
vk: tốc độ dòng nước chạy qua khe hở giữa miệng loe ống trung tâm và bề mặt tấm hắt vk =< 20 mm/s, chọn vk = 20 mm/s = 0,02m/s
Chiều cao tổng cộng của bể lắng đứng:
H = Htt + Hn + Hbv = 1,8 + 0,7 + 0,5 = 3 m Trong đó:
Htt: Chiều cao tính toán của vùng lắng, Htt = 1,8 m Hn: Chiều cao phần nón, Hn = 0,7 m
Hbv: chiều cao bảo vệ, Hbv = 0,5 m
đặt theo chu vi vành trong bể, đường kính ngồi của máng là đường kính trong của bể. Đường kính máng thu nước:
Dm = 0,8 × D = 0,8 × 1,7 = 1,4 m Bề rộng máng thu nước:
Bm = D − Dm
2 = 1,7 −1,4
2 = 0,2 m Chiều cao máng thu nước:
Hm = 0,2 m
Diện tích mặt cắt ngang của máng:
Fm = Bm × Hm =0,2 × 0,2 = 0,04 m2
Chiều dài máng thu nước:
Lm = π × Dm = π × 1,4 = 4,4 m Tải trọng thu nước trên 1 m chiều dài máng: a = Q
Lm = 86
4,4 = 19,5 m3/m.ngày
Đường kính ống dẫn nước vào và ra khỏi bể lắng
Dống = √4 × Q(s tb)
π x v = √4 × 1,7 × 10−3
π × 0,7 = 0,06 m = 60 mm
Ta chọn ống nhựa Bình Minh PVC D = 60 mm Trong đó:
v: vận tốc nước trong máng thu (theo cơ chế tự chảy v = 0,3 – 0,9 m/s), chọn v = 0,7 m/s
Tính tốn máng răng cưa
Để đảm bảo cho việc thu nước đều trên tồn bộ chiều dài máng, phía ngồi thành máng bố trí thêm máng răng cưa được làm bằng thép khơng rỉ.
Đường kính máng răng cưa bằng đường trong máng thu: Drc = Dm = 1,4 m
Lrc = π × Drc = π × 1,4 = 4,4 m
Chọn số khe trên 1 m chiều dài máng răng cưa là 3 khe. Bề rộng răng cưa: brc = 100 mm
Bề rộng khe: bk = 100 mm Khe tạo góc α = 900
Chiều sâu khe: bk
2 = 100
2 = 50 mm [3]
Chiều cao máng răng cưa là 200 mm, bề dày máng là 5 mm, máng được bắt dính với thành bể lắng.
Tổng số khe:
n = 3 × Lrc = 3 × 4,4 = 14 khe Lưu lượng nước qua 1 khe
qkhe = Q tb ngày
𝑛 = 86
14 = 6,1 m3/khe.ngày Tải trọng thu nước trên một máng tràn: a = Q tb ngày
Lrc = 86
4,4 = 19,5 m3/m.ngày
Lượng bùn mỗi ngày
Lượng SS mất đi trong quá trình lắng: 115,5 – 40,4 = 75,1 mg/l
Lượng bùn tạo ra:
Gss = 75,1 × 10-6 kg/mg × 86 m3/ngày × 103 l/m3 = 6,5 kgSS/ngày Lượng BOD mất đi trong quá trình lắng:
32,8 – 31.2 = 1,6 mg/l Lượng bùn tạo ra:
GBOD = 1,6 × 10-6 kg/mg × 86 m3/ngày × 103 l/m3 = 0,14 kgSS/ngày Thể tích bùn sinh ra mỗi ngày:
Trong đó: C: Hàm lượng chất rắn trong bùn, C = 24 – 29 kg/m3, chọn C = 24 kg/m3 Tính tốn đường ống dẫn bùn Chọn vận tốc bùn chảy trong ống v = 0,3 m/s ( v = 0,3 – 0,7 m/s) Qb = 2,1 m3/ngày Đường kính của ống dẫn bùn: Dống = √4 × Q bùn π × v ống = √4 × 2,43 × 10−5 π × 0,3 = 0,01 m = 10 mm Chọn ống dẫn bùn bằng nhựa bình mình uPVC D = 21 mm
Tại bể lắng ta đặt một máy bơm bùn chìm để bơm bùn từ bể lắng sang bể chứa bùn.
Tính tốn máy bơm bùn Cơng suất máy bơm bùn
N = Q bùn × H × g × ρ
1000 × η = 2,43 𝑥 10−5× 10 ×9,81 × 1020
1000 × 0,8 = 3 × 10−3KW
Trong đó:
H: cột áp bơm, chọn H = 10 mH2O
η: Hiệu suất của máy bơm, 𝜂 = 0,7 − 0,9. Chọn η = 0,8. ρ: Khối lượng riêng của nước. ρ = 1020 kg/m3.
Công suất thực của bơm:
Ntt = β × N = 2 × 3 × 10−3= 6 × 10−3 kW = 8 × 10−3 HP Trong đó:β: Hệ số dự trữ N < 1 → β = 1,5 − 2,2. N > 1 → β = 1,2 − 1,5. N = 5 − 50 → β = 1,1. Chọn β = 2
Ta chọn 2 máy bơm bùn Pentax DP 60 G công suất 0,5 Hp hoạt động luân phiên nhau.