Thông số L B H Hxd hc b P Wc
Đơn vị m m3
Kích thước 10,7 1,7 1,0 1,6 0,2 0,2 0,6 1 , 7 4.4.4. Máng đo lưu lượng
Để các công trình xử lý nước thải làm việc bình thường và cung cấp số liệu lập hồ sơ thủy lực cho lưu lượng nước thải đầu vào chính xác đo được, phải biết lưu lượng nước thải tổng cộng chảy vào trạm và lượng nước chảy vào từng công trình. Ngoài ra còn phải biết sự dao động lưu lượng nước thải theo từng giờ trong ngày. Vì vậy, cần sử dụng máng đo lưu lượng.
Phần lớn các công trình trong trạm xử lý nước thải hoạt động theo chế độ tự chảy nên ta phải dùng máng đo lưu lượng, thường dùng loại máng Parsan. Máng làm việc theo nguyên lý co hẹp dòng chảy, kích thước của máng phụ thuộc vào lưu lượng nước thải qua máng.
Hình 4.11. Sơ đồ cấu tạo của máng Parsan
Với Q = 7500 m3/ngày. Ta xác định được các thông số của máng như sau:
- Chiều rộng của mương dẫn nước trước khi vào máng B = 0.83 m;
- Chiều dài phần thu hẹp của máng l1 = 1,35 m;
- Chiều rộng của họng máng b = 0,3 m;
- Chiều dài của họng máng l3 = 0,6 m;
- Chiều dài phần mở rộng của máng l2 = 0,9 m; - Chiều cao của mực nước sau họng máng hh = 0,22 m; -Chiều rộng của mương dẫn sau máng B1 = 0,6 m.
4.4.5. Bể điều hòa
Bể điều hòa đặt sau bể lắng cát và trước bể lắng đợt I. Mục đích của bể điều hòa là điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. Trong bể có hệ thống thiết bị khuấy trộn bằng khí nén để đảm bảo hòa tan và san đều nồng độ các chất ô nhiễm trong toàn bộ thể tích và không cho cặn lắng trong bể.
- Thể tích bể điều hòa:
Vdh = Q x t, m3
Trong đó:
Q - lưu lượng nước thải đưa vào xử lý; t - thời gian lưu nước trong bể điều hòa. Chọn t = 2 h.
Vdh = 570 x 2 = 1140 m3
- Chọn chiều cao công tác của bể điều hòa là H = 4 m. Kích thước của bể điều hòa: Fdh = 286 m2
B b B1 l 3 l 2 l 1 Hình 1.20.Sơ đồ cấutạocủa máng Parsan
=> Chiều rộng bể điều hòa: B = 14 m Chiều dài bể điều hòa: L = 20,4 m. - Chiều cao xây dựng của bể : Hxd = H + Hbv = 4 + 0,4 = 4,4 m.
4.4.6. Bể lắng đợt một
Bể lắng đợt một được sử dụng với mục đích loại bỏ các tạp chất lơ lửng còn lại trong nước thải sau khi đã qua các công trình xử lý trước đó. Các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy, các chất có tỷ trọng nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước và được thiết bị gạt cặn tập trung đến hố ga đặt ở ngoài bể. Hàm lượng chất lơ lửng sau bể lắng đợt I cần đạt < 150 mg/l. Nước thải sau khi qua bể điều hòa được dẫn trực tiếp vào bể lắng đợt I.
- Tốc độ lắng của hạt cặn lơ lửng (Hoàng Văn Huệ, 2002):
Uo = - W, mm /s Trong đó :
k- hệ số sử dụng thể tích, lấy theo loại bể lắng và cấu tạo của thiết bị phân phối và thu nước. Đối với bể lắng ngang, k = 0 ,5;
H - chiều cao công tác của bể lắng, m. Chọn H = 3 m (Bộ Xây Dựng, 2008);
W - tốc độ rối thành phần đứng. Với v = 5 mm/s thì W = 0 (Bộ Xây Dựng, 2008);
α - hệ số tính đến ảnh hưởng của nhiệt độ tới độ nhớt của nước thải.
Khi nhiệt độ trung bình của nước thải là 25oC thì α = 0,90 (Bộ Xây Dựng, 2008); t - thời gian lưu nước trong ống nghiệm với lớp nước h và hiệu suất lắng cho trước, xác định bằng thực nghiệm. Do không có điều kiện xác định bằng thực nghiệm nên ta xác định một cách tương đối bằng phép nội suy gần đúng theo bảng 7 – 12 (Bộ Xây Dựng, 2008). Với nước thải có hàm lượng SS = 245 mg/l, chiều cao lớp nước h = 500 mm và hiệu suất lắng bằng 50% thì t = 754 s;
Trị số (kH/h)n khi tính toán các bể lắng đợt I đối với nước thải sinh hoạt có thể lấy theo bảng 7 – 13 (Bộ Xây Dựng, 2008). Với H = 3 m thì (kH/h)n = 1,32.
- Chiều dài bể lắng được xác định theo công thức (Hoàng Văn Huệ, 2002):
L = , m
Trong đó:
v - tốc độ chuyển động của nước thải ở bể lắng, mm/s;
Đối với bể lắng ngang, v = 5 – 7 mm/s (Bộ Xây Dựng, 2008). Chọn v = 5 mm/s; Uo - tốc độ lắng của hạt cặn lơ lửng, mm/s.
L = = 18m
- Thời gian lưu nước trong bể:
t = = = 3600s = 1 giờ
Thời gian lưu không đảm bảo thời gian lắng trong bể lắng đợt I.
Theo bảng 4 – 3 (Trịnh Xuân Lai, 2000), thời gian lưu nước ở bể lắng sơ cấp khoảng t = 1,5 – 2,5 m.
Để đảm bảo thời gian lắng, chọn t = 1,5 h. Khi đó, cần tăng chiều dài bể lắng. L = v x t = 5 x 10-3 x 1,5 x 3600 = 27 m.
- Diện tích ướt của bể lắng ngang:
W = = =63,6m3
- Chiều rộng của bể:
B = = =21,2m
- Theo TCXDVN 51 – 2008, số bể lắng đợt I không ít hơn 2 bể. Nên ta
chọn số đơn nguyên của bể lắng là n = 3. Khi đó, chiều rộng mỗi đơn nguyên là:
b= = =7m
- Kiểm tra kết quả, ta thấy:
= =9 (nằm trongkhoảng8 – 12,phù hợp với TCXDVN51–2008.
= =2,3 (nằm trongkhoảng2– 5,phù hợp với TCXDVN51– 2008.
=>> Vận tốc thực tế trong phần lắng. Lấy tròn vth = 2.5 mm/s.
=
Trong đó:
k - hằng số phụ thuộc tính chất cặn. Ở bể lắng đợt I, xử lý nước thải sinh hoạt có thể lấy k = 0 ,05;
- tỷ trọng của hạt, thường = 1,2 – 1,6. Chọn = 1 ,4; g - gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2; d - đường kính tương đương của hạt, m. Thường chọn d = 10-4 m; f - hệ số ma sát, phụ thuộc đặc tính bề mặt của hạt và chuẩn số Reynol của hạt khi lắng, f = 0,02 – 0,03; có thể lấy f = 0,025.
Vận tốc thực tế của dòng chảy trong vùng lắng vth = 0,005 m/s < vH nên dòng nước không cuốn theo cặn lắng trong bể.
- Tải trọng bề mặt (Trịnh Xuân Lai, 2000):
= =
- Hiệu quả khử BOD5 của bể lắng đợt I (Trịnh Xuân Lai, 2000):
t
YBOD5 = = 31,25 % - Hàm lượng BOD5 trong nước thải sau bể lắng đợt I:
BOD5 = BOD5o x(1-YBOD5 )=220x(1- 31,25%)=151,25 mg/l. - Hiệu quả khử SS của bể lắng đợt I (Trịnh Xuân Lai, 2000):
= , %
Trong đó:
YSS - hiệu quả khử SS biểu thị bằng %;
t - thời gian lưu nước trong bể, h;
a,b - hằng số thực nghiệm;
Theo bảng 4 – 5 thì a = 0,0075 h; b = 0,014.
YSS = = 52,63 % - Hàm lượng SS trong nước thải sau bể lắng đợt I:
SS = SSo x(1 –YSS) = 245 x (1 – 52,63%) =116,06 mg/l. - Lượng bùn khô thu được tại bể lắng đợt I:
Wb = Q x SSo x YSS , kg/ngày Trong đó:
Q - lưu lượng nước thải cần xử lý, m3/ngày;
SSo - hàm lượng SS trong nước thải vào bể lắng đợt I, mg/l; YSS - hiệu quả khử SS của bể lắng đợt I, %.
Wb = 7500 x 116,06 x 10-3 x 52,63% = 452,63 kg/ngày.
- Độ ẩm trung bình của cặn lắng ở bể lắng đợt I khoảng 94 % (Hoàng Văn Huệ, 2002), tỷ trọng cặn lắng ướt xấp xỉ 1,02 t/m3 (Hoàng Văn Huệ, 2002). Từ đó, ta xác định được thể tích cặn lắng ướt thu được từ bể lắng đợt I (Hoàng Văn Huệ, 2002).
Vb =
- Chiều cao lớp cặn (Trần Đức Hạ, 2006):
=
- Chiều cao xây dựng bể (Trần Đức Hạ, 2006): Hxd = H + hb + hth + hbv
Trong đó:
H - chiều cao công tác bể lắng, H = 3 m;
hb - chiều cao lớp cặn;
hbv - chiều cao bảo vệ, lấy hbv = 0,4 m;
hth - chiều cao lớp trung hòa, hth = 0,5 m.
Hxd = 3 + 0,5 + 0,5 + 0,4 = 4,4 m
Vậy bể lắng đợt I được xây dựng gồm 3 đơn nguyên với kích thước mỗi đơn nguyên như sau: B x L x H = 7 m x 7 m x 4,4 m.
- Độ dốc hố thu cặn lấy bằng 50o.
Bảng 4.17. Kết quả tính toán bể lắng đợt I Thống số L B Hxd hb