4.2. TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ TRONG PHƢƠNG Á N2
4.2.6. Bể khử trùng
Nhiệm vụ
Khử trùng là một khâu rất quan trọng trong hệ thống xử lý nƣớc thải. Các biện pháp khử trùng nƣớc thải đã đƣợc sử dụng nhƣ Chlor hóa, ozon hóa, khử trùng bằng tia hồng ngoại UV. Ở hệ thống xử lý này sử dụng biện pháp khử trùng bằng Chlor hóa vì phƣơng pháp tƣơng đối đơn giản, rẻ tiền và đạt hiệu quả xử lý.
Tính tốn
Tính tốn kích thƣớc bể
Thể tích bể tiếp xúc:
V = Q x t = 0,37 x 15 = 5,55 m3 Trong đó:
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nhà ở Phương Toàn Phát phường Chánh Phú
Hịa, thị xã Bến Cát, tỉnh Bình Dương cơng suất 530 m3/ngày.đêm
Lƣu lƣợng nƣớc thải Q = 530 m3/ngày.đêm = 0,37 m3/phút.
Diện tích mặt cắt ngang của bể:
Với vận tốc dòng chảy trong bể tiếp xúc v = 2 – 4,5 m/phút, chọn v = 2 m/phút.
Chiều cao xây dựng bể:
Hxd = H + hbv = 1 + 0,5 = 1,5 m
Kích thƣớc bể khử trùng: L x B x H = 3,9 m x 1 m x 1,5 m
Để đảm bảo cho sự tiếp xúc giữa hóa chất và nƣớc thải là đồng đều, trong bể tiếp xúc khử trùng, ta xây thêm các vách ngăn để tạo sự khuấy trộn trong ngăn. Chọn số ngăn n = 3.
Tính lƣợng hóa chất
Hóa chất cần dùng để khử trùng là dung dịch NaOCl 10%.
Lƣợng clo châm vào bể khử trùng:
⁄ ⁄
Trong đó:
Q: Lƣu lƣợng nƣớc thải, Q = 530 m3/ngày.
a: Liều lƣợng clo hoạt tính, liều lƣợng chlorine cho vào khử trùng đối với nƣớc thải sau xử lý bùn hoạt tính là 2 – 8 g/m3. Chọn a = 3 g/m3.
Lƣợng NaOCl 10% châm vào bể khử trùng với tỷ trọng 1,2 kg/l
= 13,25 lít/ngày = 0,55 lít/h
Chọn bồn chứa NaOCl làm bằng nhựa Đại Thành có thể tích 500lit Thời gian giữa 2 lần pha hóa chất: t =
= 23 ngày
Chọn 2 bơm châm NaOCl Hanna – BL 3.1 (1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng) (Theo phụ lục 11)
- Model: BL 3.1
- Lƣu lƣợng: Q = 2,9 l/h - Cột áp: 8 bar
- Điện áp: 1pha/ 220V/ 50Hz - Hãng sản xuất: Hanna – USA N t điều chỉnh bơm:
x 100% = 20% (Vặn n t điều chỉnh ở mức 20%)
Bảng 4.26 Các thông số thiết kế bể khử trùng
Tên thơng số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Thể tích bể V m3 5,55
Chiều dài bể L m 3,9
Chiều rộng bể B m 1
Chiều cao bể H m 1,5
Thời gian lƣu nƣớc t phút 15
Số ngăn phản ứng N ngăn 3
4.2.7.Bể chứa bùn
Nhiệm vụ
Bể chứa bùn có nhiệm vụ chứa bùn từ bể MBR, sau đó lƣợng bùn sẽ đƣợc đƣa qua máy ép bùn để xử lý.
Tính tốn
Kích thƣớc bể chứa bùn
Lƣu lƣợng bùn trong bể: Qw = 3,6 m3/ngày
Thể tích bể chứa bùn:
V = Qw x t = 3,6 x 12 = 43,2 m3 Trong đó:
t: Thời gian lƣu bùn trong bể, chọn t = 12 ngày
Chiều cao tổng cộng của bể chứa bùn:
H = Hhi + Hbv = 3,5 + 0,5 = 4 m Trong đó:
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nhà ở Phương Toàn Phát phường Chánh Phú
Hòa, thị xã Bến Cát, tỉnh Bình Dương cơng suất 530 m3/ngày.đêm
Hbv: Chiều cao bảo vệ bể, Hbv = 0,5 m
Diện tích bể chứa bùn:
F = =
= 12,3 m
Kích thƣớc bể chứa bùn: L x B x H = 3,6 m x 3,5 m x 4 m Đƣờng kính ống dẫn bùn sang máy ép bùn
Vận tốc bùn đi trong ống: v = 1,5 m/s với (v = 1,2 – 2 m/s). D = √
= √ = 0,02 m
=> Chọn ống nhựa Tiền Phong, uPVC 21 dày 1,2 mm (Theo phụ lục 1)
Kiểm tra lại vận tốc bùn trong ống:
v =
=
= 1,5 m/s
=> Nằm trong khoảng v = 1,2 – 2 m/s.
Tính tốn bơm bùn sang máy ép bùn
Tính tốn cột áp bơm:
H = H1 + H2 + H3 Trong đó:
H1: Cột áp để khắc phục chiều cao dâng hình học.
H1 = Z1 – Z2 = 4 – 0 = 4 m Z1: Chiều cao ống đẩy, Z1 = 4 m
Z2: Chiều cao ống hút, Z2 = 0 m H2: Tổn thất dọc đường. H2 = λ x x = 0,025 x x = 0,69 m (CT 4 – 18/[18]) v1: Vận tốc dòng chảy trong ống, v1 = 1,5 m/s D1: Đƣờng kính ống, D = 0,0186 m g: Gia tốc trọng trƣờng, g = 9,81 m2/s
l1: Chiều dài đƣờng ống, l1 > Hbể = 4,5 m Re = = = 27624 > 2320 => Chảy rối (CT 4 – 8/[18]) : Hệ số nhớt động học của chất lỏng, = 1,01 x 10-6 (m2/s) λ: Hệ số ma sát thủy lực, với Re < 100000 thì: λ = = = 0,025 (CT 4 – 32/[18]) H3: Tổn thất áp lực cục bộ. H3 = ∑ x = 4,7 x = 1,08 m v: Vận tốc dòng chảy trong ống, v = 1,5 m/s g: Gia tốc trọng trƣờng, g = 9,81 m2/s ∑ : Tổng hệ số ma sát cục bộ ∑ = ξ1 + ξ2 + ξ3 + ξ4 + ξ5 + ξ6 = 0,5 + 1 + 0,5 + 2 x 1,1 + 0,25 + 0,25 = 4,7 [18] ξ1: Hệ số trở lực khi vào ống hút, ξ1 = 0,5 ξ2: Hệ số trở lực khi ra ống hút, ξ2 = 1 ξ3: Hệ số trở lực van một chiều, ξ3 = 0,5 ξ4: Hệ số trở lực khuyển cong 90˚, ξ4 = 1,1 ξ5: Hệ số độ mở, ξ5 = 0,25 ξ6: Hệ số độ thu, ξ6 = 0,25 Nhƣ vậy, cột áp của bơm:
H = H1 + H2 + H3 = 4 + 0,69 + 1,08 = 5,77 m => Chọn cột áp của bơm H = 6 m
Công suất máy bơm:
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nhà ở Phương Toàn Phát phường Chánh Phú
Hịa, thị xã Bến Cát, tỉnh Bình Dương cơng suất 530 m3/ngày.đêm
Qb: Năng suất của bơm H cột áp của bơm, H = 6 m
: khối lƣợng riêng của bùn, = 1053 kg/m3 : hiệu suất của bơm, = 0,8
Công suất thực tế của bơm:
Ntt = 1,5 N = 2,2 0,039 = 0,086 kW Trong đó: β: Hệ số dự trữ N < 1 => β = 1,5 – 2,2 N > 1 => β = 1,2 – 2,5 N = 5 – 20 => β = 1,1 => Chọn β = 2,2
Chọn 2 bơm chìm có cơng suất nhƣ nhau (2 máy hoạt động luân phiên cài đặt theo timer) (Theo phụ lục 6). Bơm thuộc dạng bơm chìm, có khớp nối nhanh Auto coupling để có thể bảo trì, sửa chữa sự cố, vật liệu SUS304.
BƠM CHÌM TSURUMI 50B2.4 Model: 50B2.4hãng Tsurumi – Nhật Bản Cơng suất: 0,4 kW Họng xả: 50 mm Điện áp: 3 pha 380V/50Hz Hình 4.19 Bơm chìm Tsurumi 50B2.4. [19] Bảng 4.27 Các thông số thiết kế bể chứa bùn
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Chiều dài L m 3,6
Chiều rộng B m 3,5
4.2.8.Máy ép bùn băng tải
Nhiệm vụ
Cặn sau khi qua bể nén bùn có nồng độ từ 3 - 8% cần đƣa qua thiết bị làm khô cặn để giảm độ ẩm xuống 70-80% tức nồng độ cặn khô từ 20 – 30% với mục đích:
- Giảm khối lƣợng vận chuyển.
- Cặn khơ để đƣa đi chơn lấp hay cải tạo đất có hiệu quả cao hơn cặn ƣớt.
Khi sử dụng máy ép bùn băng tải phải có và lắp đặt đầy đủ các thiết bị liên quan nhƣ: máy nén khí, bể nén bùn, bồn pha chế polymer (keo tụ), máy bơm bùn, bơm nƣớc sạch… theo sơ đồ nguyên lý cơ bản.
Tính tốn
Lƣợng cặn đƣa đến máy trong 1h:
Giả sử bùn hoạt tính sau khi nén C = 50 kg/m3, lƣợng cặn đƣa đến máy:
Sau khi qua máy ép bùn, bánh bùn có độ ẩm 75 – 85%. Chọn 82%.
Chọn thiết bị loại DDTP - BFA50 (Theo phụ lục 10)
MÁY ÉP BÙN BĂNG TẢI
Model: DDTP - BFA50 Công suất xử lý: 1 – 3 m3/h Chiều rộng băng tải: 500 mm Kích thƣớc: 2220/1050/2410 Trọng lƣợng: 675 kg
Hình 4.20 Máy ép bùn băng tải, Model DDTP – BFA50. [27]
Máy ép bùn đƣợc lắp đặt cùng hệ trích ly polymer để đơng tụ và tách nƣớc trong bùn. Bồn pha hóa chất bằng nhựa Đại Thành, motor khuấy; bơm định lƣợng.
Bùn đƣợc bơm vào ngăn khuấy trộn cùng polymer rồi đi qua hệ thống bặng tải ép bùn loại nƣớc. Bùn sau khi ép có dạng bánh sẽ đƣợc đổ bỏ.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nhà ở Phương Toàn Phát phường Chánh Phú
Hịa, thị xã Bến Cát, tỉnh Bình Dương cơng suất 530 m3/ngày.đêm
- Thời gian vận hành: 2h/ngày - Lƣợng bùn khô trong 1h: 1,35 kg/h - Liều lƣợng polymer: 5kg/1 tấn bùn - Liều lƣợng polymer tiêu thụ trong 1h:
- Hàm lƣợng polymer sử dụng: 0,18% = 1,8 kg/m3
- Lƣợng dung dịch châm vào:
⁄
Chọn bơm định lƣợng OBL MB11, biết rằng n t điều chỉnh lƣu lƣợng theo mức vạch 0%. ứng với 0 lít/ph với CSmax 11lít/ph ứng với 100%. (Theo phụ lục 8)
N t điều chỉnh bơm: =
= 70 %
CHƢƠNG 5.
KHAI TỐN CHI PHÍ THỰC HIỆN
5.1. KHAI TỐN CHI PHÍ PHƢƠNG ÁN 1