5 .1Nghiên cứu số liệu và lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước
5.2.6.1 .Sơ đồ cấu tạo
5.2.10. Các cơng trình tuần hồn nước rửa lọc và nước xả cặn lắng
5.2.10.1. Bể điều hòa lưu lượng nước thảia. Lưu lượng nước thải a. Lưu lượng nước thải
Theo tính tốn trạm xử lý có 8 bể lọc. Chu ky cần thiết để rửa bể lọc là 2 ngày, vậy ta tiến hành một ngày rửa một lần cho 4 bể lọc, khi rửa lọc thì rửa luân phiên từng bể một (mỗi lần rửa một bể).
Lượng nước mỗi lần rửa một bể lọc nhanh là: (m3) Trong đó:
W1, W2: Cường độ nước các pha rửa lọc lần lượt là: 2,5 (l/s.m2), 8 (l/s.m2) t1, t2: Thời gian rửa lọc của 2 pha lần lượt là: 5 phút, 4 phút.
Fb: Diện tích của 1 bể lọc, Fb =97,57 (m3) Vậy lượng nước mỗi lần rửa một bể lọc là:
(m3)
Lượng nước cần một ngày để rửa cho 4 bể là: 260,5× 4= 1042,04 (m3) b. Hàm lượng cặn từ bể lọc nhanh
Hàm lượng cặn có trong nước trước khi vào bể lọc nhanh là: C1 = 12 (mg/l) Hàm lượng cặn sau khi ra khỏi bể lọc nhanh là C2 = 2 (mg/l
Hàm lượng cặn bị giữ lại trong bể lọc nhanh là: CGL = 12 – 2 =10 (mg/l) Lượng cặn tích lũy 1 ngày trong bể lọc nhanh là:
Trong đó:
CGL: Hàm lượng cặn giữ lại trong 1 ngày của bể lọc, CGL = 10 (mg/l) QB: Lưu lượng nước của 1 bể, QB = (m3/ngđ) =651 (m3/h)
Vậy lượng cặn tích lũy 1 ngày trong bể lọc là: (kg/ngày) Hàm lượng cặn xảy ra của bể lọc nhanh là:
(mg/l) c. Lưu lượng tuần hoàn
Lưu lượng nước tuần hồn tính để đảm bảo khi bơm làm việc khơng bị gián đoạn, không ảnh hưởng đến chế độ làm việc của các cơng trình xử lý, lưu lượng bơm tuần hồn phải thỏa mãn:
(m3/ngđ) = 260,42(m3/h) (m3/h) = (m3/h)
Chọn lưu lượng bơm tuần hồn là: qth = 160(m3/h) d. Thể tích bể điều hịa
Thể tích bể điều hịa lưu lượng nước tính theo cơng thức: (m3)
Trong đó:
Vrb: Thể tích nước rửa 1 bể, Vrb = 260,5 (m3) qth: Lưu lượng bơm tuần hoàn, qth = 160 (m3/h)
t: Thời gian giữa 2 lần rửa của các bể tiếp theo, lấy t = 1 (h) n: Số lượng bể lọc rửa trong 1 ngày, n = 4 bể
Vậy dung tích bể điều hịa là: (m3)
Thiết kế bể hình vng cao 4,5m (chiều cao bảo vệ hbv = 0,5m) , kích thước bể trên mặt bằng là:
Đồ Án Tốt Nghiệp Kĩ Sư Trang 89 Ngành Cấp Thoát Nước 5.2.10.2. Bể lắng đứng xử lý nước sau lọc a. Cấu tạo Hình 5.12. Cấu tạo bể lắng b. Tính tốn bể Kích thước của bể:
Diện tích một ngăn phản ứng xốy là: (m3)
Trong đó:
t: Thời gian lưu nước lại trong bể, chọn t = 18 phút (Theo mục 6.66 – TCXDVN
33 – 2006, t = 15 – 20 phút)
H: Chiều cao ngăn phản ứng, Theo mục 6.66 – TCXDVN 33 – 2006, H lấy bằng 0,9 chiều cao vùng lắng. Mặt khác, chiều cao vùng lắng có thể lấy từ 2,6 – 5m. Chọn chiều cao vùng lắng là 5 (m) thì H = 0,9 × 5 = 4,5 (m)
n: Số bể lắng, n = 4 (bể)
Q: Lưu lượng nước xử lý đến từ bể điều hịa, Q = 160 (m3/h) (m3)
Đường kính của ngăn phản ứng: (m)
Diện tích tiết diện ngang của vùng lắng: (m2)
Trong đó:
Q: Lưu lượng tính tốn, Q = 160(m3/h)
Vtt: Tốc độ tính tốn của dịng nước đi lên, Theo mục 6.66 – TCXDVN 33 – 2006, Có vtt = 0,5 (mm/s)
N: Số bể lắng đứng, n = 4
28,8(m2)
Vậy đường kính bể lắng được xác định theo cơng thức: 6,33(m)
Vậy tỷ số < 1,5 đạt yêu cầu.
Xác định đường kính ống dẫn nước vào bể Với Q = 160 (m3/h) = 0,04 (m3/s)
Vận tốc trong ống là: v = 0,9 (m/s) (Theo TCXDVN 33 – 2006) (m) → Chọn D = 250 (mm)
Miệng phun đặt cách thành luồng phản ứng là: 0,2D = 0,2 × 0,24 = 0,048 (m) Đường kính miệng phun xác định theo công thức:
(m) Trong đó:
M: Hệ số lưu lượng đối với miệng phun hình nón có góc nón β = 25o thì M = 0,908. vf: Vận tốc qua vòi phun lấy vf = 2,5 (m/s) (Theo mục 6.65 - TCXDVN 33 - 2006) Vậy ta có:
(m)
Lấy df = 150 (mm) Chiều dài miệng hút:
Để thu nước đã lắng dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể và nước được chảy theo 2 chiều, diện tích mặt cắt ngang của máng vịng được xác định
(m2)
Với: Chọn v = 0,6 (m/s) (Theo mục 6.69 – TCXDVN 33 - 2006) Tiết diện máng thiết kế: 0,18 × 0,18 (m)
Việc xả cặn theo định ky, thường thời gian là 24 (h)
Xác định chiều cao xây dựng bể lắng H = h1 + h2 + h3 (m)
Trong đó:
h1: Chiều cao phần chứa cặn, (m)
Với: D: Đường kính mặt trên, D = 6,33 (m) d: Đường kính mặt dưới, d = 1,84(m) α = 600
= 2,24 (m) h2: Chiều cao vùng lắng, h2 = 5 (m)
hbv: Chiều cao bảo vệ, h3 = 0,5 (m) Thay các giá trị vào cơng thức ta có:
Đồ Án Tốt Nghiệp Kĩ Sư Trang 91 Ngành Cấp Thoát Nước
H = 2,24 + 5 + 0,5 = 7,74 (m) 5.2.10.3. Sân phơi bùn
Lượng cặn khô trung bình xả ra hàng ngày tính theo cơng thức: (kg/ngày) Trong đó:
Q: Lưu lượng nước cần xử lý của trạm, Q = 125 000 (m3/ngđ) C1: Hàm lượng cặn có trong nước nguồn, C1 = 236,55(mg/l) C2: Hàm lượng cặn sau khi ra khỏi các bể lắng , C2 = 12 (mg/l) Thay các giá trị ta có:
(kg/ngày)
Lượng bùn khơ tạo thành sau 2 tháng: (kg)
Trong thực tế cặn tạo thành đưa ra sân phơi nằm trong hỗn hợp với nước đều có độ ẩm 96% và sau khi phơi độ ẩm giảm xuống cịn 80%. Việc tính tốn chiều cao bùn trong sân phơi ta chọn theo độ ẩm trung bình 88%.
Với bùn độ ẩm 88%, trong 100kg hỗn hợp có 88kg nước, 12kg bùn.
Khối lượng bùn sinh ra trong 2 tháng là: = (kg)
(m3)
Với : γbùn là khối lượng riêng của bùn loãng, γbùn = 1,1 (t/m3) Chiều cao sân phơi bùn trong mỗi sân phơi là: 2,5 (m)
Ta có diện tích cần thiết của sân phơi bùn là: (m2), chọn F = 5091(m2)
Với F = 8485 (m2) ta chia làm 10 ngăn, mỗi ngăn có diện tích là: = 509(m2) Kích thước mỗi ngăn của sân phơi bùn là B10 × 51(m)
Chiều sâu sân phơi: H = Hđáy + Hchứacặn + hbv = 0,4 + 0,3 + 1,5 = 2,2 (m) Với: Hđáy: chiều cao lớp sỏi, Hđáy = 0,4 (m)
Hbv: chiều cao bảo vệ, hbv = 0,3 (m)
Hchứacặn: chiều cao chứa cặn, Hchứacặn = 1,5 (m)