STT Tên thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
1 Chiều dài bể L m 2,5
2 Chiều rộng bể B m 2
3 Chiều cao xây dựng H m 3,5
4 Chiều cao lớp nước Hh m 3
5 Thời gian lưu nước t giờ 1,5
6 Đường kính ống dẫn nước thải
D mm 96
45 Hiệu suất xử lý sau bể tách dầu mỡ:
- Lượng dầu mỡ qua bể giảm 90%: 30 – 30 × 90% = 3 (mg/l)
3.3.3. Bể điều hòa
3.3.4.1. Nhiệm vụ
-Ổn định lưu lượng, nồng độ các chất đi vào công trình xử lý sinh học, tránh cặn lắng và làm thoáng sơ bộ.
-Tăng cường hiệu quả xử lý nước thải của công trình xử lý sinh học phía sau, như giảm thiểu hoặc loại bỏ hiện tượng gây sốc do tăng tải trọng đột ngột, pha loãng các chất gây ức chế cho quá trình xử lý sinh học, ổn định pH của nước thải mà không cần tiêu tốn nhiều hóa chất.
3.3.3.2. Tính toán a) Kích thước bể
Thời gian lưu nước trong bể điều hòa 4h đến 8h, chọn t = 6h - Thể tích bể điều hòa dự kiến là:
𝑉 = 𝑄𝑚𝑎𝑥ℎ × 𝑡 = 26,04 × 6 = 156,24 (𝑚3)
Chọn bể hình khối chữ nhật, chiều cao công tác Hh = 3m, chiều cao bảo vệ Hbv = 0,5m - Chiều cao xây dựng:
𝐻 = 𝐻ℎ + 𝐻𝑏𝑣 = 3 + 0,5 = 3,5 (𝑚) - Diện tích mặt bằng bể: 𝐹 = 𝑉 𝐻ℎ = 156,24 3,5 = 44,64(𝑚 2) Chọn chiều dài bể L = 6 (m) Chọn chiều rộng bể B = 5 (m)
=> Thể tích xây dựng bể điều hoà thực tế: V = L x B x H = 6 × 5 × 3,5 = 105 (m3)
b) Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa
- Lượng khí cần thiết để hòa trộn nước thải:
Qk = qkk x V = 0,015 x 60 x 105 = 94,5 ( m3/h) = 0,026 (m3/s)
Trong đó:
+ qkk: Tốc độ cấp khí trong bể điều hòa, chọn qkk = 0,015 (m3/m3.phút)
(Theo Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai 1990). Chọn hệ thống cấp khí bằng nhựa PVC có đục lỗ, hệ thống gồm 1 ống chính, 4 ống nhánh với chiều dài mỗi ống là 6m, đặt cách nhau 0,8m
46 Hbv = 0,5 m Hh = 3 m
B = 5 m
Hình 3. 4 Sơ đồ bố trí hệ thống cấp khí cho bể điều hòa
- Tính toán đường ống dẫn khí chính: Dc= √4 Qk vống = √ 4 0,026 3,1410 = 0,057 (m) Trong đó:
Qk - Lượng không khí cần cấp cho toàn bể.
vống - Vận tốc khí trong ống chính, v = 10 - 15 m/s. Chọn v = 10 m/s. -Tính toán đường ống dẫn khí nhánh:
+ Lưu lượng khí trong mỗi ông nhánh: 𝑄𝑛ℎ = Q =94,5 4 = 23,625 (𝑚 3/ℎ) + Đường kính ống nhánh: 𝐷𝑛ℎ = √4 × 𝑄𝑛ℎ 𝑣𝑛ℎ× 𝜋 = √ 4 × 23,625 10 × 3,14 × 3600 = 0,029(𝑚) = 29(𝑚𝑚) Trong đó: vnh: Vận tốc khí chuyển động trong ống nhánh, chọn vnh = 10 (m/s).
- Lưu lượng khí qua một lỗ:
𝑄𝑙ỗ = 𝑣𝑙ỗ𝜋 × 𝐷𝑙ỗ 2 4 × 3600 (𝑚 3/ℎ) Trong đó: vlỗ: Vận tốc khí qua lỗ, vlỗ = 15 ÷ 20 (m/s). Chọn vlỗ = 15 (m/s). Dlỗ: Đường kính các lỗ, Dlỗ = 2 ÷ 5 (mm). Chọn Dlỗ = 3 (mm) = 0,003 (m). => 𝑄𝑙ỗ = 15 ×3,14 × 0,003 2 4 × 3600 = 0,38151 (𝑚 3/ℎ) + Số lỗ trên một ống:
47 𝑁 =𝑄𝑛ℎ 𝑄𝑙ỗ = 23,625 0,38151= 59,64 (𝑙ỗ) Trong đó:
Qnh : lưu lượng khí trong ống nhánh (m3/h). Qlỗ: lưu lượng khí qua mỗi lỗ (m3/h).
Chọn số lỗ trên mỗi ống là 60 lỗ.
Số lỗ trên 1m chiều dài ống:
n =N 6 =
60
6 = 10 lỗ
c) Tính toán máy thổi khí:
Áp lực cần thiết của hệ thống phân phối khí:
Hk = hd + hc + hf + hh + = 0,4 + 0,5 + 3 = 3,9 m Trong đó:
hd: Tổn thất áp lực do ma sát dọc chiều dài ống. hc: Tổn thất cục bộ của ống phân phối khí.
Tổn thất hd + hc không vượt quá 0,4 (m), chọn hd + hc = 0,4
hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối khí; hf 0,5 m, chọn hf = 0,5 m. hh: Chiều sâu hữu ích của bể điều hoà, H = 3 m.
Công suất máy thổi khí :
𝑁 =34400 × (𝑝 0,29− 1) × 𝑄𝑘 102 × 𝜂 =34400 × (1,28 0,29− 1) × 94,5 102 × 0,75 × 3600 = 0,84(kW) Trong đó:
Qk: Lưu lượng khí cung cấp, Qk = 94,5 (m3/h)
𝜂: Hiệu suất máy bơm, chọn 𝜂 = 0,75 P: Áp lực khí nén 𝑝 =10,33 + 𝐻𝑘 10,33 = 10,33 + 3,9 10,33 = 1,37 (𝑎𝑡𝑚) Công suất thực tế: Ntt = 1,2. N = 0,84 x 1,2 = 1,008 (kW) d) Chọn máy thổi khí
Chọn máy thổi khí Longtech LTS – 032, công suất 2 HP e) Tính toán bơm nước thải vào bể Anoxic
Lưu lượng bơm: Qb = 250 (m3/ngày) x 2,5 = 625 (m3/ngày)
Công suất bơm nước thải:
48 𝑁 = 𝑄 × 𝐻 × 𝜌 × 𝑔 1000 × 𝜂 = 625 × 5 × 1000 × 9,81 24 × 60 × 60 × 1000 × 0,7 = 0,51(𝐾𝑊) Trong đó:
+ Q: Lưu lượng nước thải lớn nhất, Q = 625 (m3/ngày). + H: Chiều cao cột áp (mH2O). Chọn H = 5 m. + 𝜌: Khối lượng riêng của nước, 𝜌 = 1000 kg/m3. + 𝜂: Hiệu suất bơm (%), 𝜂 = 0,7 ÷ 0,9 (chọn 𝜂 = 0,7).
+ g: Gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2.
- Công suất thực tế:
Ntt = 1,2 .N = 1,2 x 0,51 = 0,612 (kW) f) Chọn bơm
Chọn máy bơm chìm Ebara - Italia, công suất 1 HP
g) Đường ống dẫn nước vào bể Anoxic
Đường kính ống dẫn từ bể điều hòa sang bể Anoxic: D = √4𝑄𝑚𝑎𝑥
= √
4625
3,141 × 24 × 60 × 60 = 0,096 (𝑚) = 96 (𝑚𝑚) Trong đó: Qmax là lưu lượng nước lớn nhất. Qmax = 625(m3/ngày)
v là vận tốc nước thải chạy trong ống, v = 1 m/s. Chọn ống PVC có đường kính D = 96 mm.
h) Hiệu quả xử lý nước thải qua bể điều hòa
-Hàm lượng SS giảm 4 % sau khi qua bể điều hoà, hàm lượng còn lại là: SS = 180 - 180 x 4% = 172,8 (mg/l)
-Nồng độ BOD5 giảm 5% sau khi qua bể điều hoà, hàm lượng còn lại là: BOD5 = 300 - 300 x 5% = 285 (mg/l)