TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
4.1. Song chắn rác 1. Nhiệm vụ
Nước thải đưa tới công trình làm sạch trước hết phải qua song chắn rác. Tại song chắn rác, các tạp vật thô có kích thước lớn được giữ lại. Các tạp vật này có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải như làm tắc bơm đường ống hoặc kênh dẫn. Ngoài ra, các hợp chất cơ học trong nước còn có tác hại khác như bào mòn đường ống, thiết bị, làm tăng trở lực dòng chảy nên tăng tiêu hao năng lượng của bơm. Đây là bước quan trọng đảm bảo an toàn và điều kiện thuận lợi cho cả hệ thống.
4.1.2.Tính toán
Lưu lượng trung bình ngày: Qngàytb = 150 m3/ ngày Lưu lượng trung bình giờ: Qgiờtb = 6,25 m3/ giờ
Lưu lượng trung bình giây: Qgiâytb = 1,74 lít/ giây Lưu lượng giờ lớn nhất: Qgiờmax = Qgiờtb.Kcb
Trong đó :
Kcb là hệ số không điều hòa chung của nước thải, lấy theo TCXD-51- 84;
Kcb=3.
Qgiờmax = 6,25 x 3 = 18,75 m3/ giờ
− Song chắn rác được đặt nghiêng một góc 60o so với mặt đất.
− Số khe hở của song chắn rác:
o max max x k b.h.V n= Q
Trong đó:
Qmax : lưu lượng lớn nhất của dòng thải (m3/s).
Qmax = 18,75 m3/h = 0,0052 m/s.
Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty TNHH Thực Phẩm Hồng Thái
b : bề rộng khe hở giữa các song chắn rác (mm), từ 15 ÷ 25 mm.
Chọn b = 16 mm
ko : hệ số tính đến độ thu hẹp của dòng chảy khi sử dụng công cụ cào rác cơ giới, ko = 1,05.
h : chiều sâu mực nước qua song chắn (m) thường lấy bằng chiều sâu mực nước trong mương dẫn. Chọn h = 0,1m.
Vmax : tốc độ chuyển động của nước thải trước song chắn rác ứng với lưu lượng lớn nhất, từ 0,6 ÷ 1,0 m/s. Chọn Vmax = 0,9 m/s.
n = 0,0052 1,05 0,016 0,1 0, 6
ì
ì ì = 5,69 Chọn n = 6 khe.
− Chiều rộng song chắn rác:
Bs = S(n – 1) + b.n Trong đó:
S: là bề rộng thanh đan hình chữ nhật, chọn S = 8mm
(n-1) : số thanh đan của song chắn rác Bs = 0,008(6 – 1) + 0,016 x 6 = 0,136 (m) Chọn Bs = 0,2 m.
− Tổn thất áp lực qua song chắn rác:
k 2g x
V hs =ξx max2
Trong đó:
Vmax = 0,6 m/s
g : gia tốc trọng trường (m/s2)
k : hệ số tính đến sự tăng tổn thất do rác đọng lại ở song chắn.
k = 2 ÷ 3, chọn k = 3.
ξ : hệ số tổn thất cục bộ tại song chắn rác phụ thuộc vào tiết diện thanh song chắn được tính bởi:
α β
ξ sin
b S 43
=
β : hệ số phụ thuộc tiết diện ngang của thanh. Chọn thanh tiết diện hình chữ nhật, β = 2,42
α : góc nghiêng song chắn rác, α = 60o 0,83
sin60 0,016
0,008
,42x 3 o
4
=
=2 ξ
⇒ hs =0,83ì 0,62
3 0,046 2 9,81ì = m
ì (mH2O)
Chiều dài đoạn kênh mở rộng trước song chắn:
L1 = B2stgϕ−Bk = 0, 2 0,12 20tg o
− = 0,137 (m)
Trong đó:
φ: góc mở rộng của buồng đặt song chắn rác. Chọn φ=20o
Bk : chiều rộng của mương dẫn nước thải vào. Chọn Bk = 0,1 m
− Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn:
L2 = 0,5.L1 = 0,5 x 0,137 = 0,0685 (m)
− Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác:
L = L1 + L2 + L3 = 0,137 + 0,0685 + 1 ≈ 1,2 (m)
L3 : chiều dài buồng đặt song chắn rác
Bs
h
Bk
L1 L3 L2
Hình 4.1.Sơ đồ lắp đặt song chắn rác
Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải công ty TNHH Thực Phẩm Hồng Thái
Hàm lượng chất lơ lửng (TSS), COD và BOD5 của nước thải sau khi đi qua song chắn rác giảm 4%, còn lại:
TSS = TSS ì (100-4)% = 140ì 96% = 134,4 (mg/l) BOD5 = BOD5 ì (100-4)%= 265 ì 96% = 254,4 (mg/l) COD = COD ì (100-4)%= 385 ì 96% = 369,6 (mg/l) Bảng 4.1. Các thông số xây dựng mương đặt song chắn rác STT
STT
Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế
1 Bề rộng khe mm 16
2 Số khe hở khe 6
3 Chiều rộng mương dẫn nước vào m 0,1
4 Chiều rộng song chắn m 0,2
5 Chiều dài đoạn kênh trước song chắn m 0,137 6 Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn m 0,0685
7 Chiều dài mương đặt song chắn m 1,0
4.2.2. Bể thu gom 4.2.1. Nhiệm vụ
Bể thu gom nước thải tập trung toàn bộ nước thải từ các phân xưởng sản xuất của công ty để đảm bảo lưu lượng tối thiểu cho bơm hoạt động an toàn.
Trong bể thu gom, sử dụng hai bơm chìm hoạt động luân phiên để bơm nước thải đến bể tách dầu.
4.2.2. Tính toán
Thời gian lưu nước trong bể thu gom tối thiểu là 15 đến 20 phút. Chọn thời gian lưu nước là t = 20 phút. Thế tích bể thu gom được tính như sau:
V = Qmax x t = 18,75 x 60
20= 6,25 (m3)
Vậy kích thước của bể thu gom được xây dựng như sau:
Chiều dài L = 2,5 m
Chiều rộng B = 1,5 m
Chiều cao H = 2,0 m
Chiều cao bảo vệ Hbv = 0,5 m Thể tích thực của bể V = 9,38 m3 Tính bơm
Công suất của bơm η ρn 1000.
.g .H.
N= Qmax
Trong đó:
Qmax : lưu lượng nước thải lớn nhất trong ngày, Qmax= 18,75m3/h= 0,0052 m3/s Trở lực : ∆P = H = h1 + h2
h1 : chiều cao cột nước trong bể, h1 = 2 m
h2 : tổn thất cục bộ qua các chỗ nối, đột mở, đột thu, tổn thất qua lớp bùn, … lấy trong khoảng từ 2÷3 mH2O.
⇒ Trở lực H = 2 + 3 = 5 (mH2O) Chọn H = 7 mH2O
Công suất của bơm:
0, 45 0,0052 x 7 x 1000 x 9,81
N= 1000 x 0,8 = (kW)
Công suất thực của bơm lấy bằng 120% công suất tính toán:
Ntt = 1,2 x 0,45 = 0,54 (kW)
Chọn hai bơm hoạt động luân phiên, công suất mỗi bơm là 1,0HP để bơm nước thải từ bể thu gom sang bể tách dầu.
Bảng 4.2. Thông số thiết kế bể thu gom
Thông số Đơn vị Kích thước
Chiều dài m 2,5
Chiều rộng m 1,5
Chiều cao m 2,0
Chiều cao bảo vệ m 0,5
Thể tích thực m3 9,38