BỂ TÁCH DẦU KẾT HỢP VỚI LẮNG VÁCH NGHIÊNG

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

4.4. BỂ TÁCH DẦU KẾT HỢP VỚI LẮNG VÁCH NGHIÊNG

Nước thải thủy sản trong quá trình chế biến thường có lẫn dầu mỡ. Các chất này thường nhẹ hơn nước và nổi lên trên mặt nước. Nước thải sau xử lí không có lẫn dầu mỡ mới ủược phộp cho chảy vào cỏc thủy vực. Hơn nữa, nước thải cú lẫn dầu mỡ khi vào xử lí sinh học sẽ làm bít các lỗ hổng ở vật liệu lọc, ở phin lọc sinh học và còn làm hỏng cấu trúc bùn hoạt tính trong aerotank...

Ngoài cỏch làm cỏc gạt ủơn giản bằng cỏc tấm sợi quột trờn mặt nước, người ta chế tạo ra cỏc thiết bị tỏch dầu, mỡ ủặt trước dõy chuyền cụng nghệ xử lớ nước thải.

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN

SVTH: ðOÀN THỊ MỸ NỮ 42

Tính toán

Bảng 4.5. Thụng số ủầu vào bể tỏch dầu

Chỉ tiêu

pH SS

(mg/l)

BOD (mg/l)

COD (mg/l)

TN (mg/l)

TP (mg/l)

Coliform MPN/100ml Chỉ số 6 - 8 640,51 3800 4260 153,5 65 93000.104

Chọn thời gian lưu nước là T = 4,5 (h) Tỷ số chiều rộng: chiều sâu: 1:1 – 2,25 : 1

ðộ lớn thuỷ lực (tốc ủộ nổi của hạt dầu) từ 0,4 – 0,6 mm/s.

Vận tốc tính toán trung bình trong phần nước chảy của bể v là 4 – 6mm/s.

Thể tớch của bể lắng: V = Qì T = 37,5( )

24 5 , 4

200 3

= m

ì Xỏc ủịnh kớch thước bể:

Gọi Chiều dài bể: L (m) Chiều rộng bể: B (m) Chiều sâu bể: H (m)

Bố trí tấm mỏng

Tấm mỏng: chọn loại tấm nhựa, có phần lượng sóng hình bán lục giác, khi ghép các tấm lại với nhau thành khối sẽ tạo thành các hình ống dạng lục giác.[5].

Với chiều cao h = 69 (mm), d = 80 (mm). chiều dài mỗi tấm: L = 0,5 (m) Các thông số

Nhà cung cấp: Công Ty Cổ Phân Môi Trường Công Nghệ Xanh

Tiết diện hình lục giác:

f= 69 ì40 + 69 ì20 = 4140 (mm2) = 4,14.10-3(m2) Chiều dài ống: L = 0,5 (m)

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN

SVTH: ðOÀN THỊ MỸ NỮ 44

Góc nghiêng α chọn bằng 600

Chiều cao khối trụ lắng: H = L ì sin600 = 0,5 ì 0,866 = 0,433 (m) Cụng suất nước ủi vào bể lắng: Q = 0,0023 (m3/s)

Diện tích mặt bằng của bể:

F’ =

α

α 2

0 H cos h.cos

h U

Q

+

ì ì

F’ = 1,51( )

5 , 0 433 , 0 5 , 0 433 , 0

069 , 0 10

5 , 4

0023 ,

0 2

2

4 = m

ì +

ì ì

ì −

Với chiều cao ủặt bản là: H = 0,45 (m) Suy ra: Bề rộng bể là: B = 2,6 (m)

Suy ra: chiều dài ủặt tấm lắng: L = 0,75 (m), chọn L = 2 (m) Lỳc này Diện tớch ủặt tấm lắng là: 5,2 (m2)

Vận tốc nước chảy trong ống lắng:

) / ( 10 . 1 , 866 5 , 0 2 , 5

0023 , 0 sin

4

0 ' m s

F

V Q = −

= ì

= ì

α

Chu vi ướt: c = 6 ì 40 = 240 (m)

Bán kính thủy lực: 0,01725( ) 24

, 0

10 . 14 ,

4 3

c m

R= f = − =

Hệ số reynol:

v R Re = v0ì

Trong ủú: v0: Vận tốc nước chảy trong ống (m/s) R: Bán kính thủy lực (m)

v: Hệ số nhớt ủộng học của nước. Lấy v = 1,31.10-6

Vậy: 30,3 500

10 . 31 , 1

01725 , 0 0023 , 0

6 = <

= ì −

Re

Nước trong ống lắng chảy ở chế ủộ “chảy tầng”

Chuẩn số Froude: ( ) 5 5

2 2

0 3,126.10 10

01725 , 0 81 , 9

0023 ,

0 − −

>

ì =

ì =

= g R Fr v

Như vậy dũng chảy ổn ủịnh.

Chiều cao phần nước trong phía trên các bản lắng: h1 = 1 (m) Chiều cao ủặt tấm lắng nghiờng: Hln = 0,45 (m)

Chiều cao phần phía dưới bản lắng. Chọn h2 = 1 (m)) Chiều cao bảo vệ: H = 0,5 (m)

Chiều cao tổng của bể: H = hbv + hct + hc

L B hc Vc

= ì Trong ủú:

Vc : thể tích cặn tươi (m3)

P S Vc G

= ì

Trong ủú:

G : khối lượng cặn tươi (kg/ ngày).

G = Q ì Rss ì SS Với:

+ Q : lưu lượng nước thải, Q = 200 (m3/ngày) + R : hiệu suất khử SS, R = 60%.

+ SS : hàm lượng cặn, SS = 640,51 (mg/l).

G = 200 ì 0,6 ì 640,51 = 76,86(kg/ngày) = 0,07686 (tấn/ngày).

- S : tỉ trọng cặn tươi, lấy S = 1,02 (tấn / m3)

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN

SVTH: ðOÀN THỊ MỸ NỮ 46

- P : nồng ủộ ở tỏch dầu, lấy P = 5% = 0,05 )

( 51 , 05 1 , 0 02 , 1

07686 ,

0 3

m

Vc =

= ì

Suy ra: hc = 0,096( ) 5

, 2 3 , 6

51 ,

1 m

B L

Vc

ì =

ì = , chọn hc = 100 (mm)

Với chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5 (m)

Vậy chiều cao tổng: H = 0,1 + 1 + 0,45 + 1 = 2,55 (m) Với chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5 (m)

Suy ra: Hxd = 2,55 + 0,5 = 3,05 (m) Tóm lại:

V = 37,5 (m3) H = 2,65 (m) B = 2,6 (m)

Suy ra: L = 6,8 (m)

Giả sử chiều dài vùng phân phối nước vào L = 0,5(m) Suy ra: L = 7,3 (m)

Vị trí bố trí tấm lamella

Bt ì Lt ì Ht = 2,6 ì 2 ì 0,45 (m) Thể tích chứa cặn

Lưu lượng cặn tạo ra trong 15h là:

) ( 96 , 100 1

25000

86 , 653

% 60 33 , 8 15 100

max 3

C m H Q

T v

c =

ì

ì

ì

= ì

ì

ì

ì

= ì δ Trong ủú:

T : thời gian giữa hai lần xả cặn, chọn T = 15(h) , ( theo quy phạm 6 ÷ 24 h).

δ : nồng ủộ trung bỡnh của cặn ủó nộn,, chọn δ = 25.000( mg/m3) .[10]

Cv: hàm lượng cặn trong nước ủưa vào bể lắng, Cv = 653,86 (mg/l) H : hiệu quả lắng, H = 60%

Xây dựng hố thu cặn bằng hình thang có thể tích V = 2,5 (m3) Trong ủú: H = 1200 (mm), B = 1200 (m), b = 600 (m)

Thể tớch xả cặn: V = 60% Wc = 0,6 ì 2,5 = 1,5 (m3) (Theo quy phạm lưu lượng xả = 30% ÷ 60% Vx)

Lưu lượng xả cặn trong thời gian 5 phút: 0,3( / ) 5

5 ,

1 3

ph t m

Qt =V = =

Chọn vận tốc bùn qua ống: vb = 0,5 (m/s) ðường kính ống thu cặn:

) ( 126 , 60 0 5 , 0 14 , 3

3 , 0 4 14

, 3

4 m

V

D Q =

ì

ì

= ì

ì

= ì

Chọn D = 200 (mm) (PVC) – Công Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh Chọn ủộ dốc ủỏy bể i = 1%

Xỏc ủịnh cụng suất mỏy bơm cặn Lượng cặn cần lấy ra: Q = 0,3(m3/ phút) Chọn H = 8 (m)

Bơm bựn ủặt phớa ngoài Lấy ρcặn = 1080 (kg/m3) Tồn thất áp lực: Hb

Tồn thất của một co là: h’ = 0,5 (m) Ta cú tất cả là 4 co: h1 = 4 ì 0,5 = 2 (m)

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN

SVTH: ðOÀN THỊ MỸ NỮ 48

Tổn thất ma sỏt trong 1 ủoạn là h” = 0,4 (m)

Suy ra tổn thất của cả ủường ống: h2 = 0,4 ì 10 = 4 (m) Tồn thất ủường ống: h = 20,8 (m)

Suy ra : Hb = 20,8 + 2 + 4 = 26,8 (m) ðể ủảm bảo : chọn Hb = 30 (m)

) ( 987 , 60 1 8 , 0 1000

3 , 0 30 81 , 9 1080 .

1000 . .

.gHQ kw

N =

ì

ì

ì

ì

= ì

= η

ρ

Hệ số an toàn là 2

Suy ra cụng suất bơm là: N = 2 ì 1,987 = 3,974(kw) Chọn bơm:

- Hiệu bơm: CWT 100 - Nguồn ủiện: 3 PHA

- Công suất: 4 (kw) (Shinmaywa) – Công Ty TNHH Nhật Anh Hệ thống thu dầu nổi bề mặt:

Cách thu: dùng cần gạt dầu mỡ vào ngăn chứa dầu mỡ Kích thước ngăn:

Chọn Bngăn = 5% L = 0,05ì 6,8 = 0,340 (m), chọn Bngăn = 350 (mm) Chiều dài ngăn: lấy bằng chiều rộng bể: Lngăn = 2,5 (m)

ðộ dốc máng I = 1%

ðường ống thu dầu mỡ: chọn D = 27 (mm) (PVC) – Công Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh

Thiết bị chứa dầu mỡ: thùng bằng sắt có thể tích 1m3. Ngăn phân phối nước vào:

Chọn hệ thống phõn phối ủục lỗ

- Chiều rộng tấm phân phối: B = 2,6 (m)

- Chiều cao tấm phân phối, h = 3,2 – 0,5 = 2,7(m).

- Khoảng cách giữa tâm các lỗ là : 0,25 ÷ 0,45 (m) chọn 0,3 m

- Khoảng cỏch ngăn phõn phối lấy Lngăn = 0,5(m) ủể phõn phối nước ủều trong bể, vỏch ngăn phõn phối cú cỏc lỗ, tốc ủộ nước phõn phối qua cỏc lỗ theo quy phạm 0,2 ÷ 0,3 ( m/s) . chọn Vlỗ = 0,2 ( m/s).

- Chọn các lỗ phân phối hình tròn có d = 30(mm)

- Tiết diện lỗ: Slỗ = 7,065.10 ( ) 4

03 , 0 14 , 3 4

2 4 2

2

d = ì = − m

πì

- Tổng tiết diện phân phối nước: S = ( )

( / ) 0,0115( )

2 , 0

/ 0023 ,

0 2

3

s m m

s

m =

- Số lỗ cần thiết : n = 16,27 10

065 , 7

0115 , 0

4 =

= ì −

Slô

S (lỗ), chọn 16 lỗ

Bố trí các lỗ: 4 lỗ hàng ngang và 3 lỗ hàng dọc Ngăn phân phối nước ra:

Tiết diện ống thu lớn hơn lưu lượng tính toán từ 20 ÷ 30%

chọn tiết diện ống thu lớn hơn lưu lượng tính toán 20%.

Vận tốc nước chảy qua ống thu vo theo quy phạm 0,6 ÷ 0,8 m/s, chọn vo = 0,6 (m/s).

ðường kính ống thu nước ra: 0,051( )

86400 14

, 3 6 , 0

105 4 14

, 3 4

0

V m

D Q =

ì

ì

= ì

ì

= ì

Tiết diện ống thu thực tế: Dt = 0,051 + 16 ì 0,051 = 0,867 (m), chọn Dt = 90mm (PVC) – Công Ty Cổ Phần Nhựa Bình Minh Kích thước máng thu:

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN

SVTH: ðOÀN THỊ MỸ NỮ 50

Chọn Bngăn = 5% L = 0,05ì 6,8 = 0,340 (m), chọn Bngăn = 350 (mm) Chiều dài ngăn: lấy bằng chiều rộng bể: Lngăn = 2,6 (m)

ðộ dốc máng I = 1%

Thiết bị gạt cặn

Khoảng cách giữa các thanh: 2 (m) Tốc ủộ thanh gạt: 0,9 (m/ph)

Thiết bị gạt dầu:

Khoảng cách giữa các thanh: 1m Tốc ủộ thanh gạt: 0,6 (m/ph)

ðầu ra bể tách dầu:

Tính toán hiệu quả khử BOD5 và SS:

t b a R t

ì

= +

Bảng 4.6. Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở toC > 200C

Chỉ tiờu a ủơn vị (h) b

Khử BOD5

Khử cặn SS

0,018 0,0075

0,02 0,014 Suy ra:

Hiệu quả khử BOD5: 100% 41,7%

5 , 4 02 , 0 0188 , 0

5 , 4

5 ì =

ì

= + RBOD

Hiệu quả khử SS: 100% 63%

5 , 4 014 , 0 0075 , 0

5 ,

4 ì =

ì

= + RSS

Về nguyờn tắc thỡ ủõy là bể lắng vỏch nghiờng kết hợp tỏch dầu ra khỏi nước thải.

Với mục ủớch tăng hiệu quả lắng tại bể này ta kết hợp với vỏch nghiờng ủể giảm lượng SS ủảm bảo vào bể aerotank bỏm dớnh SS ≤ 150 (mg/l).

Ta ước tính SS giảm 60% tăng 10% so với bể lắng ngang bình thường.

Theo phục lục 1, ta có thể ước tính.

Bảng 4.7. Hiệu quả xử lý Chỉ tiêu SS

(mg/l)

BOD5

(mg/l)

COD (mg/l)

TN (mg/l)

TP (mg/l) Hiệu

suất

60% 25% 25% 10% 5%

Bảng 4.8. Cỏc thụng số ủầu ra Chỉ

tiêu

pH SS

(mg/l)

BOD (mg/l)

COD (mg/l)

TN (mg/l)

TP (mg/l)

Coliform MPN/100ml Chỉ số 6 - 8 256,2 2850 3195 138,15 61,75 93000.104

Bảng 4.9. Các thông số thiết kế

Thông số ðơn vị Giá trị

Thời gian lưu nước

Sâu

Rộng Dài

Máng phân phối nước vào và ra

+ Cao + Dài + Rộng

H m m m

m m m

4,5 2,65 2,6 6,8

0,35 2,6 0,35

GVHD: TH.S VŨ HẢI YẾN

SVTH: ðOÀN THỊ MỸ NỮ 52

+ Tải trọng máng + Vận tốc vào

máng

+ ðường ống vào + ðường kính ống

thu

Máng thu dầu nổi + Cao

+ Rộng + Dài

+ ðường kính ống thu

Tốc ủộ thanh gạt cặn + Khoảng cách

giữa các thanh + Tốc ủộ

Tấm lắng lamella + Chiều dài + Chiều rộng + Chiều cao Hố thu cặn:

+ Chiều cao + đáy lớn + đáy bé

m3/m dài. Ngày m/s

mm mm

m m m mm

m

m/phút

m m m

m m m m mm

96 0,0038 60 75

0,35 0,35 2,6 27

2

0,9

2 2,6 0,5

1,2 1,2 0,6 2,6 200

+ Chiều dài + ðường ống thu