STT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
2 Kích thước bể Chiều dài L m 8
Chiều rộng B m 2
Chiều cao xây dựng Hxd m 2,5
3 Số vách ngăn N ngăn 3
4 Kích thước mỗi ngăn L × B m 2,6×2
4 Đường kính ống dẫn nước thải ra D m 140
5 Thể tích xây dựng bể Wt m3 40
6 Bơm định lượng W 250
7 Bơm nước thải N kW 3,7
4.1.10 Bể nén bùn
Nhiệm vụ: Bùn hoạt tính dư ở ngăn lắng có độ ẩm cao (99,4%) cần thực hiện quá trình nén bùn để đạt độ ẩm thích hợp (96-97%) cho q trình chế biến cặn. Nhiệm vụ của bể nén bùn là làm giảm độ ẩm của bùn hoạt tính dư. 50% lượng bùn hoạt tính từ ngăn lắng được tuần hồn trở lại bể làm thống sơ bộ, 50% còn lại được dẫn về bể nén bùn.
Tính tốn
Lượng bùn sau bể lắng 2 chuyển đến bể nén bùn: Wb = 3,6 (m3/ngày). Chọn thời gian lưu bùn là 7 ngày.
Thể tích bể nén bùn: V = Wb× t = 3,6 × 7 = 25,1(m3) Diện tích hữu ích bể nén bùn: F1 = V v1 = 25,1 × 1000 0,1 × 24 × 3600= 2,9(m 2)
Trong đó: v1: tốc độ chảy của bùn trong ống trung tâm bể nén bùn kiểu lắng đứng, v1 = 0,1 mm/s. (Điều 6.10.3/[11])
F2 = V v2 =
25,1 × 1000
28 × 24 × 3600= 0,01(m
2)
Trong đó: v2: tốc độ chảy của chất lỏng ở vùng lắng trong bể nén bùn kiểu lắng đứng, v2 = 28 mm/s. (Điều 6.10.3/[7])
Diện tích bề mặt bể nén bùn tính cả ống trung tâm:
F = F1 + F2 = 2,9 + 0,01 = 2,91 (m2) Đường kính bể nén bùn: D = √4 × F π = √ 4 × 2,91 π = 1,92(m) Đường kính ống trung tâm:
d = √4 × F2 π = √
4 × 0,01
π = 0,113(m) Đường kính phần loe ống trung tâm:
dloe = 1,35× d = 1,35 × 0,113 = 0,15 (m)
Góc nghiêng giữa bề mặt tấm hắt so với mặt phẳng ngang lấy bằng 170.
(Mục 7.56c/49/[11]) Chiều cao tấm hắt: hloe =dloe 2 × tgβ = 0,15 2 × tg17 0 = 0,023(m) Đường kính tấm hắt: dhắt = 1,3 × dloe = 1,3 × 0,15 = 0,195 (m) Chiều cao phần lắng của bể nén bùn đứng:
Hl = v1 × t × 3600 = 0,0001 × 10 × 3600 = 3,6 (m) Trong đó: t: thời gian lắng bùn, t = 10 h. (Bảng 3.12/158/[2])
Chiều cao phần hình nón với góc nghiêng 450, đường kính bể D = 1,92 m và đường kính đáy bể: 0,5 m sẽ bằng:
h2 =D 2− 0,5 2 = 1,92 2 − 0,5 2 = 0,71(m) (223/[4]) Chiều cao phần bùn hoạt tính đã nén:
hb = h2 - h0 - hth = 0,71 - 0,25 - 0,3 = 0,16 (m)
(223/[4]) Trong đó:
- h0: khoảng cách từ đáy ống loe đến tấm hắt, h0 = 0,25 - 0,5, lấy h0 = 0,25 m. - hth: chiều cao lớp trung hòa, hth = 0,3 m.
Chiều cao tổng cộng bể nén bùn:
Htc = hl + h2 + h3 = 3,6 + 0,71 + 0,5 = 4,81(m)
Trong đó: h3: khoảng cách từ mực nước trong bể đến thành bể:, h3 = 0,5 m. Chiều cao ống trung tâm:
h = 60% × hl = 60% × 3,6 = 2,16 (m) Bùn đã nén được xả định kỳ dưới áp lực thủy tĩnh 0,5 ÷ 1,0 m
Nước sau khi tách bùn tự chảy trở lại bể thu gom để tiếp tục xử lý một lần nữa. (Mục 11.5.14/507/[4])
Máng thu nước
Máng thu nước đặt cách thành bể 0,5 m. Đường kính máng thu nước:
Dm = 0,8 × D = 0,8 × 1,92 = 1,5 (m) Chiều dài máng thu nước:
Lm = π × Dm = π × 1,5 = 4,7(m) Lượng bùn sau khi nén:
Qbn = M ×100 − P1 100 − P2 = 3,6 × 100 − 99,2 100 − 96 = 0,72(m 3⁄ngày) Trong đó:
- M: Lưu lượng bùn được nén, M = 3,8 m3/ngày. - P1: Độ ẩm ban đầu của bùn, P1 = 99,2 %.
- P2: Độ ẩm sau khi nén của bùn, P2 = 96 %. Lượng nước nén bùn sinh ra từ bể nén bùn:
Qn = Q - Qb = 3,6 - 0,72 = 2,9 (m3/ngày)
Tính tốn đường ống dẫn bùn sang máy ép bùn
Lưu lượng bùn dẫn sang máy ép bùn: Qb = Wb =3,6 m3/ngày = 0,000042 m3/s. Chọn vận tốc nước thải trong ống: v = 1,0 m/s, với v = 0,7 - 1,5 m/s. [10] Đường kính ống dẫn bùn:
Db = √4 × Qb π × v = √
4 × 0,000042
π × 0,7 = 0,009(m) Chọn ống dẫn nước thải ra làm bằng nhựa uPVC có D = 21 mm. [12]
Tính tốn chọn bơm bùn sang máy ép bùn
Cơng suất bơm:
N =Qb× ρ × g × H 1000 × η = 0,000042 × 1053 × 9,81 × 10 1000 × 0,8 = 0,0054(kW) Trong đó: - Qb = Wb = 3,6 m3/ngày = 0,000042 (m3/s). - Cột áp bơm: H = 10 m.
- : khối lượng riêng của bùn, = 1053 kg/m3.
- : hiệu suất chung của bơm, lấy = 0,8 (thường = 0,72 - 0,93). Cơng suất tính tốn: Ntt = β × N = 1,5 × 0,0054 = 0,0081 (kW) = 0,01 (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 = 1,5
Chọn bơm : Máy bơm bùn dạng xoáy đầu ngang HVP240 - 1.75 205 (1HP). [13] Công suất: 1 HP.
Cột áp max: 20 m. Xuất xứ: Taiwan.
Lưu lượng max: 140 l/phút. Đơn giá: 5.130.000 VNĐ.
Bố trí hai máy bơm bùn hoạt động luân phiên nhau, một công tác, một dự phịng.
Tính tốn đường ống dẫn nước tách bùn về bể thu gom
Lưu lượng nước thải dẫn về bể thu gom: Qn = 2,9 m3/ngày = 0,12 m3/h. Chọn vận tốc nước thải trong ống: v = 1,0 m/s, với v = 0,7 - 1,5 m/s. [3] Đường kính ống dẫn nước tách bùn về bể thu gom:
Dtn = √4 × Qn π × v = √
4 × 0,12
π × 0,7 × 3600= 0,008(m) Chọn ống dẫn nước thải ra làm bằng nhựa uPVC có D = 21 mm. [4]
Tính tốn chọn bơm nước tách bùn về bể thu gom
Cơng suất bơm:
N = Qn× ρ × g × H 1000 × η = 0,000034 × 1000 × 9,81 × 10 1000 × 0,8 = 0,004(kW) Trong đó: - Qn = 2,9 m3/ngày = 0,000034 (m3/s). - Cột áp bơm: H = 10 m.
- : khối lượng riêng của nước, = 1000 kg/m3.
- : hiệu suất chung của bơm, lấy = 0,8 (thường = 0,72 - 0,93). Cơng suất tính tốn:
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 = 1,5
Chọn bơm nước tách bùn: Máy bơm nước thải cạn Ebara CMA 0,5M làm bằng
thép không gỉ AISI 304 [17] Công suất: 0,37 kW Điện áp: 220V
Cột áp max: 20 - 10,5 m. Xuất xứ: Ý
Lưu lượng max: 1,2 − 5,4 m3⁄phút. Đơn giá: 3.379.000 đồng
Bố trí hai máy bơm hoạt động luân phiên, một công tác, một dự phịng.