TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
4.3 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ .1 Song chắn rác
4.3.4 Bể điều hòa b. Nhieọm vuù
Do tính chất nước thải thay đổi theo từng giờ sản xuất và phụ thuộc vào từng loại nước thải của từng công đoạn. Vì vậy cần thiết xây dựng bể điều hòa để điều hòa về lưu lượng, nồng độ và nhiệt độ, tạo điều kiện tối ưu cho các công trình phía sau.
c. Tính toán
Để xác định chính xác dung tích của bể điều hoà , ta cần có các số liệu về độ biến thiên lưu lượng nước thải theo từng khoảng thời gian trong ngày , lưu lượng trung bình của ngày. Ở đây , do không có điều kiện để điều tra cụ thể về độ biến thiên lưu lượng nước thải của nhà máy theo từng khoảng thời gian trong ngày nên ta chỉ có thể tính Thể tích bể điều hoà như sau:
W =Qmaxìt=72ì4=288 m3
T : thời gian lưu nước trong bể điều hoà (phạm vi 4-12h),chọn T = 4 giờ Chọn bể hình chữ nhật:
- Chiều dài bể chọn L =10,25m - Chiều rộng bể chọn B = 6m - Chiều cao bể điều hoà h = 4,5m Chọn chiều cao bảo vệ của bể hbv = 0,3 m
Chiều cao tổng cộng của bể là:
H = 4,5 +0,3 =4,8 (m) Thể tích thực của bể điều hoà:
L ì B ì H = 10,25 ì 6 ì 4,8 =295,2 m3
Tính toán hệ thống cấp khí trong bể điều hòa
Do đặc điểm của ngành chế biến thủy sản luôn sử dụng hệ thống làm lạnh và các vật liệu để cấp đông, bảo quản sản phẩm nên nước thải của ngành chế biến thủy sản có nhiệt độ khá thấp khoảng từ 15 ÷ 25oC. Bên cạnh đó, công ty không sử dụng hệ thống nồi hơi trong sản xuất và một trong những yêu cầu của nước thải khi vào các công trình sinh học là phải có nhiệt độ từ 28 ÷ 35oC để thích hợp cho các phản ứng sinh học. Do đó, trong bể điều hòa ta sử dụng hệ thống khuấy trộn bằng bằng khí nén. Nhiệt độ của khí nén trong bình cao hơn so với nhiệt độ của môi trường nên việc dùng khí nén để khuấy trộn trong bể hòa có thể nâng nhiệt độ của nước thải lên khoảng vài độ C, ngoài ra còn có những ưu điểm như:
- Tăng lượng ôxy hòa tan trong nước thải
- Ôxy hóa một phần chất thải ở dạng hữu cơ trong nước thải (làm giảm tải lượng BOD, COD cho các công trình sinh học phía sau)
Đường ống dẫn khí cho bể điều hòa
Lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa: lượng khơng khí cần cấp cho 1 m3 nước thải trong 1 phuùt : 0,01 – 0,02 m3/m3.phuùt. Chọn qkk = 0,015 m3/m3.phuùt
Lượng khí cần thiết phải cấp vô bể điều hòa:
Qkk = qkk ì V = 0,015ì 295,2 = 240 m3/h
Chọn thiết bị phân phối loại đĩa xốp có màng phân phối khí dạng bọt thô, đường kính 170 mm, diện tích bề mặt đĩa Fđĩa = 0,02 m2. Cường độ sục khí của đĩa là 12m3/h. Tổng số đĩa bố trí trong bể là:
N =Q
kk
/12=240/12=21 Chọn N = 21 đĩa
Tiết diện ống cấp khí vào bể:
Qkk
f = ω Trong đó:
ω : tốc độ khí đi trong ống, ω = 10 – 15 m/s. Chọn ω = 10 m/s Qkk : lượng không khí cần cấp vào bể điều hòa, Qkk = 240 m3/h.
) ( 10 . 7 , 3600 6 10
240 3
− m
ì =
= f Đường kính ống cấp khí vào bể:
) ( 09 , 14 0
, 3
10 . 7 , 6 4
4 3
f m
D= ì = ì − = π
Chọn ống Φ = 90 mm.
Đường kính ống phân phối:
d = 0,017 3
10 14 , 3
10 . 7 , 6
4 3 =
ì
ì
ì − (m)
Với n = 3: số ống nhánh phân phối trong bể.
Sử dụng ống thép tráng kẽm Φ21.
Máy nén khí
Công suất máy nén khí tính theo quá trình nén đoạn nhiệt:
−
= 1
p p 29,7.n.e
W.R.T N
0,283
1 2
1 (kW)
Trong đó:
W : khối lượng không khí mà hệ thống cung cấp trong 1 giây (kg/s).
Lưu lượng không khí Q = 240 m3/h = 0,067 (m3/s).
Tỉ trọng không khí: 0,0118 kN/m3 = 11,8 N/m3 08
, 9,81 =0
=0,067.11,8
W (kg/s)
R : hằng số khí lý tưởng, R = 8,314 KJ/KmoloK.
T1 : nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào, T1 = 273 + 25 = 298oK.
p1 : áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào, p1 = 1 atm.
p2 : áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra:
p2 = pm + 1 = 10,12Hd +1 = 10,124,9 +1=1,484(atm) Với:
pm : áp lực của máy nén khí tính theo atmotphe, (atm).
Hd : áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén:
Hd = (hd + hc) + hf + H = 0,4 + 0,5 + 5 = 5,9 (m)
hd, hc : tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn và tổn thất cục bộ tại các điểm uốn, khúc quanh, (m). Tổng tổn thất do hd và hc
không quá 0,4m.
h : tổn thất qua các đĩa phân phối, không vượt quá 0,5m.
H : độ ngập sâu của đĩa phân phối. Giá trị này xem như là chiều cao ngập nước trong bể, H = 5m.
n = KK−1= 0,283 (K = 1,395 đối với không khí) 29,7 : hệ số chuyển đổi.
e : hiệu suất của máy khí nén, chọn e = 0,8 Vậy công suất của máy nén khí là:
86 , 1 1 1
484 , 1 8 , 0 283 , 0 7 , 29
298 314 , 8 08 ,
0 0,283 =
−
ì
ì
ì
= ì
N (kW)
Sử dụng 2 máy thổi khí công suất 2,2 kw (1 máy hoạt động , 1 máy dự phòng)
Tớnh Bụm qua beồ tuyeồn noồi Coâng suaát cuûa bôm:
η ρn 1000.
.g N= Q.H.
Trong đó:
Q : lưu lượng nước thải trung bình trong ngày, Q = 800m3/ngđ= 0,0092 m3/s
Trở lực: H = 5 + 3 = 8 (mH2O) Chọn H = 9 mH2O
Coâng suaát cuûa bôm:
( )kW
01 , 0,8 =1
= 1000.
000.9,81 0,0092.9.1
N
Công suất thực của bơm lấy bằng 110% công suất tính toán:
Ntt = 1,1 x 1,01 = 1,11 (kW)
Chọn hai bơm hoạt động luân phiên, công suất mỗi bơm là 1,5HP để bơm nước qua Beồ tuyeồn noồi
Tính toán đường ống dẫn nước thải Oáng dẫn nước thải từ bể thu gom lên bể điều hòa:
Vận tốc nước chảy trong ống v = 1 ÷ 2 m/s. Chọn v = 1,5 m/s.
Lưu lượng nước thải Qmaxh =72 m3/h = 0.02 m3/s Suy ra:
130 , 5 0 , 1 . 785 , 0
02 ,
0 =
D= (m)
Sử dụng ống nhựa PVC Φ150
Bảng 5.4. Thông số thiết kế bể điều hoà
Thông số Đơn vị Kích thước
Chiều dài m 10,25
Chiều rộng m 6
Chieàu cao m 4,5
Chiều cao bảo vệ m 0,3
Thể tích thực m3 295,2
Nước thải sau khi đi qua song chắn rác ,thiết bị lọc rác tinh và bể điều hòa thì hiệu suất khử BOD,COD và chất rắn lơ lửng là 20 %.Vậy :
Hàm lượng BOD :2100 x 0,8 =1680 (mg/l).
Hàm lượng COD :1400 x 0,8 =1120 (mg/l).
Hàm lượng SS :450 x0,8 =360 (mg/l).
4.3.5 Beồ tuyeồn noồi