Sau các giai đoạn xử lý cơ học, sinh học,…song song với việc làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm đạt tiêu chuẩn quy định thì số lượng vi trùng củng giảm đáng kể đến 90÷95%. Tuy nhiên lượng vi trùng vẫn còn cao và theo nguyên tắc bảo vệ vệ sinh nguồn nước là cần thực hiện giai đoạn khử trùng nước thải.
Tính toán
Với trạm xử lý có công suất Q=600 (m3/ngày đêm), công trình này chọn clorua vôi sử dụng trong việc khử trùng nước.
Phản ứng thủy phân của clorua vôi xảy ra như sau: 2CaOCl2 + 2H2O ↔ CaCl2 = Ca(OH)2 + 2HOCl HOCl lại phân ly thành acid clohydric và oxy tự do
HOCl ↔ HCl + Ӧ
HCl, Ӧ là những chất oxy hóa mạnh có khả năng tiêu diệt vi trùng.
Xác định lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải theo công thức:
Trong đó:
a: Liều lượng Clorin hoạt tính (g/m3) được sử dụng. Xác định dựa theo quy phạm. đối với nước thải sau khi xử lý sinh học hoàn toàn ta lấy a= 3 (g/m3)
Qmax: Lưu lượng nước thải cần được khử trùng. Qmax,h = 87,5 (m3/h)
Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng trong nước thải trong một tháng:
Gngày = Gmax×24×30= 0,263 ×24×30 = 189,36 (kg/tháng)
Dung tích hữu ích của thùng hòa trộn được tính theo công thức:
W = = = 0,18 (m3) Trong đó:
Qtb,ngđ: Lưu lượng trung bình này đêm, Qtb,ngđ= 600 (m3/ngđ) b: Nồng độ dung dịch clorua vôi, b=2,5%
p: Hàm lượng Clo hoạt tính trong clorua vôi, p=20%
n: Số lần pha trộn Clorua vôi trong một ngày đêm, n=2÷6 phụ thuộc vào công suất. Chọn n=2.
Thể tích tổng cộng của thùng hòa tan tính cả thể tích phần lắng:
Wtc= 1,15×W = 1,15×0,18 = 0,207 (m3)
Chọn loại thùng nhựa có dung tích 250L có bán sẵn trên thị trường (D=0,6m; H=1,2m ) để làm thùng hòa tan. Số lượng thùng 2 cái.
Thể tích thùng hòa trộn lấy bằng 40% thể tích thùng hòa tan:
Wtr = 0,4×Wtc = 0,4×0,207 =0,083 (m3)
Chiều cao hữu ích của thùng hòa trộn lấy bằng 0,25 (m) và diện tích của thùng hòa trộn trên bề mặt sẽ là: 0,083/0,25=0,332 (m2)
Thùng hòa trộn có dạng hình tròn trên mặt bằng với đường kính 0,64 (m) và được bố trí trên thùng hòa tan để có thể tháo hết dung dịch trộn xuống thùng hòa tan.
Dung dịch Clorua vôi hòa tan sẽ được bơm định lượng đưa vào nước thải trong bể tiếp xúc.
Lượng dung dịch Clorua vôi 2,5% lớn nhất cung cấp qua bơm định lượng được tính theo công thức:
qmax= Gmax× = 0,263× = 52,6 (l/h) = 0,88 (l/phút)
Tất cả các thiết bị sử dụng cho việc khử trùng nước thải ( thùng hòa trộn, thùng hòa tan, bơm định lượng hóa chất) đều được đặt trong cùng một phòng chuyên dụng. Trong trạm bơm Clo còn bố trí kho chứa Clorua vôi, hệ thống cấp nước, đèn chiếu sáng,…
Chọn bơm định lượng có công suất 0,45 kW.
Clo được châm trên đường ống trước khi sang bể tiếp xúc.
Ngăn tiếp xúc khử trùng được thiết kế kết hợp để thỏa mản 2 yêu cầu: Hóa chất và nước thải tiếp xúc đồng đều.
Clorin hoạt tính phản ứng khử trùng nước thải.
Thể tích của bể được xác định theo công thức sau:
V= Qmax×ttx = ×20 =29,2 (m3) Trong đó:
V: Thể tích của bể (m3)
Q: Lưu lượng nước thải đi qua bể, (m3/h). Qmax = 87,5 (m3/h)
ttx: Thời gian nước lưu trog bể từ ttx= 10÷30 (phút), chọn t= 20 (phút)
Kích thước của bể là: L×B×H = 5 (m) × 3 (m) × 2 (m)
Để đảm bảo cho sự tiếp xúc giữa hóa chất và nước thải là đồng điều, trong bể tiếp xúc khử trùng ta xây thêm các vách ngăn để tạo sự khuấy trộn trong ngăn.
Bên trong đặt 4 vách ngăn, chia làm 5 ngăn.
Mỗi ngăn có diện tích là: B×L = 1 (m) × 3 (m)
Chiều dài của vách ngăn là 1,5 (m), cửa thông nhau của mỗi ngăn là 1(m) Bể xây bằng bê tông cốt thép có chiều dày là 200 (mm)
Bảng 3.13 Tóm tắt các thông số thiết kế bể tiếp xúc- khử trùng
STT Tên thông số Đơn vị Số lượng
1 Chiều dài m 5
2 Chiều rộng m 3
3 Chiều cao m 2
4 Thời gian lưu nước Phút 20
5 Số ngăn tiếp xúc ngăn 5
6 Chiều dày tường BTCT m 0,2