Nước thải SS BOD5 COD N P
Nồng độ vào (mg/l) 149,63 615,6 738,72 200 120
Thời gian lưu nước tại bể điều hịa t = 4 − 8h. Ta chọn t = 4h. Thể tích làm việc của bể điều hịa:
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân 42 SVTH: Nguyễn Thị Tuấn Phương
Chọn chiều cao hữu ích của bể điều hịa: H = 4 m. Chọn chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m.
Chiều cao xây dựng Hxd = H + hbv = 4 + 0,5 = 4,5 m.
Diện tích bể điều hịa:
F = V H =
95,83
4 = 24 m
2
Kích thước bể điều hịa: L × B × H = 8m × 3m × 4,5m.
Thể tích xây dựng của bể điều hịa:
Vt = 3 × 8 × 4,5 = 108 m3
Tính tốn hệ thống cấp khí cho bể điều hịa
Bảng4.2: Các dạng khuấy trộn ở bể điều hịa [3]
Dạng khuấy trộn Giá trị R Đơn vị
Khuấy trộn cơ khí 4 – 8 W/m3 thể tích bể
Tốc độ khí nén 10 – 15 lít/m3.phút (m3 thể tích bể)
Chọn khuấy trộn bể điều hịa bằng hệ thống nén khí: R = 12 l m⁄ 3. phút
Lượng khơng khí cần thiết:
Qkhí = Vt × R = 108 × 0,012 = 1.3 m3⁄phút = 78 m3⁄h
(CT 2/64/[4])
Trong đĩ:
- R: tốc độ khí nén. Chọn R = 12 l m⁄ 3. phút = 0,012 m3⁄m3. giờ [3]. - Vt: Thể tích xây dựng của bể điều hịa, Vt = 108 m3.
Bảng4.3: Các thơng số cho thiết bị khuấy tán khí [3] Loại khuếch tán khí – cách bố trí Lưu lượng khí
Lít/phút.cái
Hiệu suất chuyển hĩa oxy tiêu chuẩn ở độ
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân 43 SVTH: Nguyễn Thị Tuấn Phương
Đĩa sứ – lưới 11 – 96 25 – 40
Chụp sứ – lưới 14 – 71 27 – 39
Bản sứ – lưới 57 – 142 26 – 33
Ống lastic xốp cứng bố trí:
Lưới 68 – 113 28 – 32
Hai phía theo chiều dài (dịng chảy xoắn hai
bên) 85 – 311 17 – 28
Một phía theo chiều dài (dịng chảy xốy một
bên) 57 – 340 13 – 25
Ống lastic xốp mềm bố trí:
Lưới 28 – 198 26 – 36
Một phía theo chiều dài 57 – 298 19 – 37 Ống màng khoan lỗ:
Lưới 28 – 113 22 – 29
Một phía theo chiều dài 57 – 170 15 – 19 Khuếch tán khơng xốp (nonporous diffusers):
Hai phía theo chiều dài 93 – 283 12 – 23 Một phía theo chiều dài 283 – 990 9 – 12
Chọn ống khuếch tán khí lastic xốp mềm bố trí dưới dạng lưới theo chu vi thành cĩ lưu lượng khí, cĩ lưu lượng khí r = 120 lít/phút.
Số đĩa khuếch tán khí:
n = qkhí r =
78 × 1000
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân 44 SVTH: Nguyễn Thị Tuấn Phương
Chọn số đĩa khuếch tán khí trong bể là 12 đĩa.
Với diện tích đáy bể 8m×3m, ống phân phối chính từ máy thổi khí đặt dọc theo chiều dài bể, các ống đặt trên giá đỡ cách đáy 200mm.
Số ống nhánh được phân bố là: n =B − 2 × 0,5 1,5 + 1 = 3 − 2 × 0,5 1,5 + 1 = 3 (ống nhánh) Đường ống chính:
Vận tốc khí trong ống dẫn khí được duy trì trong khoảng 10 − 15 m s⁄ [11].
Chọn v = 10 m/s.
dc = √4 × qkhí
π × vống = √
4 × 78
π × 10 × 3600 = 0,053 m ≈ 53 mm
Chọn ống thép khơng gỉ theo catalogue φ = 50 mm [2]. Kiểm tra vận tốc ống chính: vc = 4 × qkhí dc2 × π = 4 × 78 0,052 × π ∗ 3600 = 11 m/s Thỏa mãn v = 10 − 15 m/s. Đường kính ống nhánh:
Ống nhánh đặt vuơng gĩc với ống chính và chạy dọc theo chiều dài bể. Chọn ống nhánh dài 7 m, khoảng cách giữa các ống 1m, ống cách tường 0,5m.
Lưu lượng khí qua ống nhánh:
qnkhí =qkhí n = 78 7 × 3600 = 0,003 (m 3⁄ ) s Đường kính ống khí nhánh:
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân 45 SVTH: Nguyễn Thị Tuấn Phương
Dn = √4 × qkhí
n
π × vkhí = √
4 × 0,003
3,14 × 10 = 0,02 (m)
Chọn đường kính ống dẫn khí nhánh làm bằng thép mạ kẽm theo catalogue ∅ = 20 mm [2]. Tính lại vận tốc ống khí nhánh vn = qkhí n π × Dn2 4 = 0,003 3,14 × 0,022 4 ≈ 10 (m s)⁄ Thỏa mãn v = 10 − 15 m/s.
Tính tốn áp lực và cơng suất của hệ thống phân phối khí
Áp lực cần thiết cho hệ thống phân phối khí:
Htt = hd + hc+ hf+ H = 0,4 + 0,5 + 9 = 4,9 m (125 [4])⁄
Trong đĩ:
- hd: tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn, m.
- hc: tổn thất áp lực cục bộ, hd + hc ≤ 0,4m. Chọn hd+ hc = 0,4 m.
- ℎ𝑓: tổn thất qua thiết bị phân phối, hf ≤ 0,5m. Chọn hf = 0,5 m.
- H: chiều cao hữu ích của bể điều hịa, H = 9 m.
Áp lực khơng khí:
P =10,12 + Htt 10,12 =
10,12 + 9,9
10,12 = 2 (atm)(65/[4])
Cơng suất máy thổi khí:
Nk =34400 × (P 0,29− 1) × qkhí 102 × η = 34400 × (20,29− 1) × 0,022 102 × 0,8 = 2,06 𝑘𝑊(65/[4])
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân 46 SVTH: Nguyễn Thị Tuấn Phương
Trong đĩ:
- P: áp lực chân khơng, P = 1,47 atm
- qkhí: lưu lượng khí, qkhí = 0,022 m3⁄s.
- η: hiệu suất máy thổi khí, η = 0,7 − 0,9. Chọn η = 0,8.
Cơng suất thực tế: Nt = 1,5 × 2,06 = 3,1 kW = 4,16 𝐻𝑃 Trong đĩ: 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 máy thổi khí HeyWel RSS - 80 [5]:
- Cơng suất: 5HP.
- Xuất xứ: Taiwan.
Tính tốn đường ống dẫn nước
Với vận tốc nước thải tự chảy là v = 0,7 − 1,5 m s → v = 1,0 m s⁄ ⁄ [11]. Đường kính ống dẫn nước thải vào bể :
Lưu lượng nước thải đầu vào: Qhmax = 24 m3⁄h.
D = √ 4 × 𝑄𝑚𝑎𝑥
ℎ
𝜋 × 𝑣 × 3600 = 0,09m = 90 mm
Chọn ống dẫn nước thải theo catalogue là ống PVC cĩ ∅ = 90 mm [1]. Kiểm tra lại vận tốc nước trong ống:
v = 4 × Qmax
h
π × D2× 3600 =
4 × 24
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân 47 SVTH: Nguyễn Thị Tuấn Phương
Nằm trong khoảng v = 0,7 -1,5m/s. Cơng suất bơm nước
N = Qs max × H × g × ρ 1000 × η = 6,7 × 10−3 × 6 × 9,81 × 1000 1000 × 0,8 = 0,5KW Trong đĩ:
- η: Hiệu suất của máy bơm, 𝜂 = 0,7 − 0,9. Chọn η = 0,8.
- ρ: Khối lượng riêng của nước. ρ = 1000kg/m3. - H: Cột áp của bơm, H = 6mH2O.
Cơng suất thực của bơm:
Ntt = 1,2 × N = 1,5 × 0,5 = 0,75 kW = 1 HP Trong đĩ: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 chìm hiệu MASTRA – MFC 1.5 cĩ các thơng số sau: N= 1,5 kW =
2 Hp; Điện áp 220V.