T ÍNH TOÁN SONG CHắN RÁC :[3,4] - TÍNH CHẤT CHUNG- 123docz.net

CHƯƠNG 2 TÍNH CHẤT CHUNG VÀ THÀNH PHẦN CỦA NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ

3.3. T ÍNH TOÁN SONG CHắN RÁC :[3,4]

Song chắn rác xây dựng nhằm mục đích loại bỏ các chất thải lớn, tránh tắc ngẽn bơm, đường ống, kênh dẫn để đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc cho cả hệ thống.

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551

59 Với Qtb= 21200m3/ngày đêm, kệ số không điều hòa : Kmax = 1,3

Kmin = 0.7

Hình 14. Sơ đồ lắp đặt song chắn rác trong mương dẫn.

Chọn khoảng cách giữa các thanh b = 16 mm. Bề dày và bề dài thanh chắn : 8*50mm.

- Góc nghiêng α của song chắn so với hướng dòng chảy : 600.

- Vận tốc nước chảy qua song chắn rác : v = 0,7m/s để không bị lắng cặn trong mương dẫn - Độ sâu ứng với lưu lượng lớn nhất Qmax : h1 = 0,75m

- Số khe hở giữa các song chắn : ax

. .1 m

n Q k

b h v

 

kz : hệ số tính đến sự mức độ cản trở dòng chảy : 1.05 Qmax : Lưu lượng nước thải lớn nhất (m3/s) : 2 21200

24.3600

 =0,49m3/s

0, 49

1, 05 0, 016.0, 75.0, 7

n  = 61 khe

=> có 60 song chắn được chia thành 2 song chắn rác cùng làm việc đồng thời. Và có 1 song chắn rác dự phòng.

Bề rộng song chắn rác được tính :

Bs = s(n-1)+(1+n)=0,008(61-1)+(1+61) = 1,46 (m)

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551

60 Tổn thất áp lực qua song chắn rác : hs=

2 v k

  g  =0, 629 0, 72 3

2 9,81

 

 =0.05 (m)

Trong đó :

 : Hệ số tổn thất cục bộ được xác định theo công thức

s sin

          b  =

0, 008 0

1,83 sin 60

0, 016

 

      =0,629

β : Hệ số phụ thuộc tiết diện ngang của song chắn và chọn theo bảng β=1,83

Hình 15. Hình dạng tiết diện ngang của song chắn và hệ số phụ thuộc

Chọn loại song chắn có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc ở phía sau và cạnh tròn ở phía trước hướng đối diện với dòng chảy.

k : Hệ số tính đến sự tăng tổn thất áp lực do mắc rác ở song chắn : k = 3 g : Gia tốc trọng trường : 9,81 m/s2

Chiều dài phẩn mở rộng trước song chắn rác L1 :

1 2

s m

B B L tg 

  =1,37   1, 46 1  =0,64 (m)

Trong đó : Bs : Chiều rộng mương đặt song chắn rác : 1,46 m Bm: Chiều rộng mương đặt song chắn rác : 1 m φ : Góc mở rộng trước song chắn rác, lấy φ = 20º

Chiều dài phần mở rộng sau sòn chắn rác L2 = 0,5*L1=0,5*0,64 = 0,32 (m) Chiều dài xây dựng của phần mương đặt song chắn rác :

L = L1+L2+Ls = 0,64+0,32+1,5 = 2,46 m. Chọn L = 2,5 (m).

Chiều sâu xây dựng mương: H = h1+hs+0,5=0,75+0,05+0,5 = 1,3 (m) Trong đó : h1 : Độ sâu mực nước ứng với chế độ Qmax , h1=0,75 m

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551

61 hs : Tổn thất áp lực ở song chắn rác, hs=0,05m

0,5: Khoảng cách giữa cốt sàn nhà đặt song chắn rác và mực nước cao nhất.

Thông số Ký hiệu Giá trị

Chiều dài mương(m) L 2,5

Chiều rộng mương(m) Bs 1,5

Chiều sâu mương(m) H 1,3

Số song chắn 60

Bề rộng*chiều dài song(mm) s*l 8*50

Số khe n 61

Kích thước khe (mm) b 16

Lượng rác giữ lại trên thiết bị chắn rác được xác định theo TCXDVN 7957-2008 và tính toán theo công thức :

W = 6 5 152792

365 1000 365 1000 a N    

  0,5 (m3/ngày)

Trong đó : a - lượng rác tính theo đầu người trong năm = 6/5 l/người/năm N - số dân cư mà hệ thống phục vụ.

Độ ẩm của rác khoảng 80% và tỷ trọng của nó là 750 kg/m3.

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551

62 Hình 16. Song chắn rác với bộ phận vớt rác cơ khí

3.4. Tính toán thiết kế bể lắng cát ngang :[4,9]

Bể lắng cát ngang được thiết kế để loại bỏ các tạp chất vô cơ không hòa tan như : cát, sỏi, xỉ và các vật liệu rắn khác có vận tốc lắng (hay trọng lượng riêng) lớn hơn các chất hữu cơ có thể phân hủy trong nước thải. Ngoài ra bể lắng cát còn cho phép giữ lại các vật liệu hữu cơ có kích thước lớn như : vỏ trứng, dăm bào, vỏ hạt và rác thực phẩm nghiền. Việc tách loại khỏi nước thải các tạp chất này là cần thiết để tránh ảnh hưởng xấu đến hiệu suất làm việc của các công trình phía sau. Thành phần của vật liệu lắng trong bể lắng cát rất thay đổi, độ ẩm từ 13 – 65%, hàm lượng các chất dể bay hơi từ 1 – 56%. Trọng lượng riêng của các hạt vô cơ sạch (không lẫn nhiều hạt hữu cơ) đạt đến 2,7 nhưng đôi khi cũng khá thấp chỉ bằng 1,3 khi các vật liệu hữu cơ bị lắng lẫn với các hạt cát, sỏi. Vai trò của bể lắng cát bao gồm :

- Bảo vệ các thiết bị máy móc khỏi bị mài mòn

- Giảm sự lắng đọng các vật liệu nặng trong ống dẫn, kênh mương dẫn - Giảm số làn nạo vét các bể phân hủy cặn do tích tụ quá nhiều cát.

Bể lắng cát được thiết kế để duy trì vận tốc chuyển động ngang của dòng chảy không quá 0,3 m/s (0,15 ≤ v ≤ 0,3) và cũng đủ thời gian lưu nước để các hạt cát có kích thước d > 0,2 mm (có khi d > 0,15 mm) lắng đến đáy bể và được giữ lại.

Chiều dài bể lắng cát ngang được tính theo công thức :

max 0

1000 1000 1,3 0,3 1

24, 2 K v H

L U

     

  16,1 (m)

Trong đó:

vmax - Vận tốc nước thải trong bể lắng cát ứng với Q max = 0,3 m/s H - Chiều cao công tác của bể lắng cát (0,25 – 1 m) = 1 m.

U0 - Kích thước thủy lực của hạt cát.U0 = 24,2 mm/s

K - Hệ số thực nghiệm tính đến ảnh hưởng của đặc tính dòng chảy của nước đến tốc độ lắng của hạt cát

Quan hệ U0 với d.kính hạt cát

d mm 0.1 0.12 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.5

U0 5.12 7.37 11.5 18.7 24.2 28.3 34.5 40.7 51.6

K - 1.7 1.3

Diện tích mặt thoáng F của nước thải trong bể lắng ngang được tính theo công thức :

max.s 0

Q 2582 / 3600

F= =

U 24, 2 1000 

 29,64 (m

Chiều ngang tổng cộng của bể lắng cát :

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551

29,64 16,1 B F

 L  1,84 (m)

Bể lắng cát ngang gồm 2 đơn nguyên. chiều ngang mỗi đơn nguyên là : B = B0/n = 1,84/2 = 0,92 (m)

Thể tích phần chứa cặn của bể lắng cát ngang được tính theo công thức :

152692 0,04 1

1000 1000

N p t

W       6,1 (m3)

Trong đó :

N - số dân tính toán = 152792 người

p - Lượng cát giữ lại tính cho 1 người trong 1 ngày đêm theo TCXDVN 7957- 2008 ứng với hệ thống thoát nước chung = 0,04 l/ng/day

t - chu kỳ xả cát, không được quá 2 ngày để tránh sự phân hủy. Chọn t =1 ngày

Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát ngang trong 1 ngày đêm :

W 6,1

16,1 1,84

 L B  

  0,2 (m)

Chiều cao xây dựng của bể lắng cát ngang : HXD = H + hc + 0,4 = 1 + 0,2 + 0,4 = 1,6 m

Trong đó : h2 = 0,4 – khoảng cách từ mực nước đến thành bể, m

Hình 17. Sơ đồ cấu tạo bể lắng cát ngang

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551

64 Để ổn định tốc độ dòng chảy trong bể lắng cát mặc dù lưu lượng qua bể thay đổi từ Qmax xuống Qmin , ở cuối bể thường xây dựng cửa tràn kiểu máng đo lưu lượng theo tỷ lệ với độ ngập nước H trong bể lắng cát.

- Chiều rộng cửa tràn thu hẹp từ B xuống b.

- Đáy cửa tràn có độ chênh với đáy bể lắng cát ΔP để tạo độ chênh áp đủ đưa nước ra khỏi bể lắng cát với vận tốc không đổi.

2 32 3

max

1 2 1

Bv Bv K

b m g Q K

  

       

13 min

. 1 1

Q K

P Bv K

 

  

Trong đó :

Qmax, Qmin - lưu lượng tối đa và tối thiểu đi qua bể lắng cát, khi đó tốc độ nước chảy qua bể là v không đổi, m3/s

min max

K Q

 Q 2091,67 2581,67

 0,81

m - hệ số lưu lượng của cửa tràn phụ thuộc vào góc tới chọn m = 0,352 [7]. Ta chọn góc tới θ = 45°; cotgθ = 1; b/B = 0,2.

Kích thước máng tràn được xác định :

2 32

0,92 0,3 0,92 0,3 1 0,81 3

0,717 1 0,81 0,352 19,62

 

  

        =0,063 (m)

Độ chênh đáy :

ΔP

13 23

0,581 1 0,81 0,92 0,3 1 0,81 .

 

 

  1,17 (m)

Cát lắng trong bể lắng cát được gom về hố tập trung ở đầu bể bằng thiết bị cào cát cơ giới, từ đó thiết bị nâng cát thủy lực sẽ đưa hỗn hợp cát – nước đến sân phơi cát.

Để dẫn cát đến sân phơi cát bằng thiết bị nâng thủy lực, cần pha loãng cát với nước thải sau xử lý với tỉ lệ 1:20 theo trọng lượng cát.

Nước công tác do máy bơm với áp lực 2-3 at Thời gian mỗi lần xả cát dài 30 phút

Độ ẩm của cát 60%

Trọng lượng thể tích của cát 1,5 T/m3

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551

65 Lượng nước công tác cần cho thiết bị nâng thủy lực được tính

Qct = Wc1,520 = 6,11,520 = 183 m3/ngày

Cát lấy ra khỏi bể lắng cát có kèm một lượng nước đáng kể, do đó cần tách loại nước ra khỏi cát để dể dàng vận chuyển. Quá trình làm ráo cát được thực hiện tại sân phơi cát. Cát khô được vận chuyển đi nơi khác, nước tách ra được đưa trở lại đầu trạm xử lý nước thải.

Hiện tại diện tích đất mặt bằng dành cho xây dựng công trình đang ngày càng khan hiếm và đắt đỏ. Do vậy với lượng cát 6,1 m3/ngày, biện pháp sử dụng sân phơi cát cho nhà máy được đánh giá là không phù hợp. Thay vào đó lượng cát trên sẽ được tập trung vào e\xe thùng chứa và được vận chuyển đi hằng ngày.

 Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau khi qua bể lắng cát giảm 5%:

SS = (1-0.05)450 = 427,5 (mg/l) 3.5. Tính toán thiết kế chắn rác tinh :

Sau khi qua bể lắng cát, nước thải được dẫn qua máy lọc rác tinh kiểu tang trống nhằm tách các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, trống quay có kích thước khe lọc từ 0,25 – 1,5 mm. Khi tang trống quay, nước thải được lọc qua bề mặt tang trống. Máy được đặt bên trên bể điều hòa.

Thông số Lưới cố định Lưới quay

Hiệu quả khử cặn,% 5 - 25 5 - 25

Tải trọng, l/m2.phút 400 - 1200 600 - 4600

Kích thước mắt lưới, mm 0,20 – 1,20 0,25 - 1,50

Tổn thất áp lực, m 1,2 - 2,1 0,8 - 1,4

Công suất moto, HP 0,5 - 3

Chiều dài trống quay, m 1,2 - 3,7

Đường kính trống, m 0,9 - 1,5

Bảng 22. Thông số thiết kế sử dụng cho máy lọc rác tinh

Chọn loại lưới quay có kích thước mắt lưới d = 1,25 mm; tải trọng 1200 l/m2.phút và hiệu quả xử lý SS là 25%.

SS còn lại = (1 – 0,25).427,5 = 320,6 (mg/l) Diện tích bề mặt lưới lọc :

14722, 22 1200

tb a

A Q

 L  = 12,27 m2.

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551

66 Hình 18. Máy lọc rác tinh kiểu trống quay

3.6. Tính toán thiết kế bể điều hòa có sục khí :

Việc xây dựng bể điều hòa có tác dụng điều tiết và ổn định lưu lượng và nồng độ các thành phần khác, đảm bảo tính ổn định cho các thiết bị phía sau.

Ta có lưu lượng trung bình 21200 m3/ngày. Chọn thời gian lưu nước trong bể điều hòa t = 4h. Vậy thể tích thực tế bể điều hòa : Vđh= 21200

24 4

Qh  t  3533,33 (m3). Bể điều hòa có tiết diện hình chữ nhật, chiều cao mực nước lớn nhất trong bể hmax = 4m, chiều cao bảo vệ hbv = 0,5m. Vậy chiều cao xây dựng tổng cộng Hxd = 4,5m.

Diện tích đáy bể : F = dh

V = H

3533,33

4 = 883,33(m2). Chọn kích thước bể Dài = 36,5 m ; Rộng = 24,2 m.

Bể điều hòa được xáo trộn bằng hệ thống thổi khí để cân bằng nồng độ các chất bẩn, tránh lắng cặn và ngăn chặn mùi hôi trong bể điều hòa.Sử dụng khí nén với tốc độ cấp khí 0,01m3/m3.phút (0,01 – 0,015) cho lưu lượng nước thải thấp nhất [8]. Vậy lượng khí nén cần thiết cho khuấy trộn :

Qkk= qkkV = 0,016354 = 25,4 (m3/phút) =1524 (m3/h) =423 (l/s).

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551

67 Thiết bị sục khí là các ống phân phối khí chuyên dụng bằng nhựa PP cung cấp trên thị trường . Ống đặt theo phương ngang, dọc theo chiều dài bể trên các giá đỡ để ở độ cao 20 cm so với đáy bể.

Hình 19. Cấu tạo ống phân phối khí

A 1000mm 1500mm 2000mm

B 1200mm 1700mm 2200mm

C ỉ67mm ỉ67mm ỉ67mm

D1 80mm 100mm 120mm

D2 88,9mm 114,3mm 139,7mm

Chọn loại ống nhánh chính có tiết diện tròn D2= 100mm, chiều dài tổng cộng của một nhánh ống B = 1700mm. Ống phân phối khí có kích thước Φ 671500mm có lưu lượng khí vào khoảng 4 – 4,15l/s. Với bể rộng 24,2m; dài 36,5m ta bố trí n = 3 dãy ống dọc theo chiều rộng bể. Mép dàn ống phân phối khí cách thành bể 0,8m. n  1,7  ( n     1) a 2 0,8 24,2 m; Dàn ống cách nhau a = 8,8m. Mỗi dãy gồm m0,067 + (m – 1)1,0 + 20,7 = 36,5 m. Vậy m = 34 ống phân

1.Ống PP 2.Màng khí 3.Khoang đặc 4.Phân phối khí 5.Bulong khóa chốt 6.Ống dẫn khí chính

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551

68 phối. Mỗi ống phân phối cách nhau 1,0m. Bể điều hòa được cấp khí bởi 2 máy thổi khí. Công suất của mỗi máy được tính toán ở phần sau.

3.7. Tính toán thiết kế bể lắng sơ cấp (bể lắng ly tâm): [4,9]

Nhiệm vụ của bể lắng sơ cấp là loại bỏ các tạp chất lơ lửng còn lại trong nước thải sau khi đã qua các công trình xử lý trước đó và chuẩn bị vào công trình xử lý sinh học. Ở đây, các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy, các chất có tỷ trọng nhẹ sẽ nổi lên mặt nước và được thiết bị gạt cặn tập trung vào máng thu chất nổi. Hàm lượng chất lơ lửng sau bể lắng sơ cấp cần đạt ≤ 150 mg/l. Vậy hiệu suất khử cặn cần đạt được của bể :

0 0

320,6 150

100 100

320,6 C C

E C

 

    53 %

Lựa chọn sử dụng 2 bể lắng ly tâm, lưu lượng nước thải tính cho mỗi bể lắng Q =

. 21200 2 24 2 Qtb h

 

 441,67 (m

3/h).

Đường kính bể lắng ly tâm được tính theo công thức :

2 3,6 D Q

 K U

     , m

Trong đó :

Q - lưu lượng tính toán của nước thải tính cho một bể lắng, m3/h

K - hệ số sử dụng thể tích bể lắng phụ thuộc vào hệ thống phân phối; với bể lắng ly tâm K

= 0,45 [9]

U0 - Độ lớn thủy lực của phần tử giữ lại trong bể, xác đinh theo công thức

1000

K H U

t KH h





   

 

  



Trong đó :

α - hệ số tính đến ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ nhớt động lực của nước thải Chọn α = 1 ứng với nhiệt độ 20°C [9]

ω - vận tốc thành phần theo phương thẳng đứng, mm/s - phụ thuộc vào vận tốc công tác theo phương ngang v. Đối với bể lắng ly tâm v = 5 – 10 (mm/s)

Chọn ω = 0,05 mm/s ứng với v = 10 mm/s [9]

t - thời gian lắng (s) của nước thải trong bình thí nghiệm hình trụ với chiều sâu lớp nước h = 500mm, đạt hiệu quả lắng bằng hiệu quả lắng tính toán; (đối với một số loại hạt nhất định). Chọn t = 620 ứng với nhiệt độ lắng 20°C, n = 0,25, C0 = 320,6 mg/l.

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551

69 n - hệ số kết tụ, phụ thuộc vào tính chất lơ lửng của các loại hạt chủ yếu, xác định bằng thực nghiệm phụ thuộc vào tính chất của cặn trong nước thải. n lấy 0,25 đối với hạt lơ lửng có khả năng kết tụ trong nước thải sinh hoạt.

Trị số

KH n

 

  

 khi tính toán các bể lắng sơ cấp đối với nước thải sinh hoạt có thể lấy theo bảng.

Chiều cao công tác bể lắng H

Trị số KH n

 

  

 cho bể lắng các kiểu

Bể lắng đứng Bể lắng ly tâm

1,5 - 1,08

2,0 1,11 1,16

3,0 1,21 1,29

4,0 1,29 1,35

5,0 - 1,46

Chọn chiều cao công tác của bể lắng H = 1,5 m ứng với trị số

KH n

 

  

 = 1,08.

Độ lớn thủy lực :

 0 1000 1000 0, 45 1,5

620 1,08 0,05

K H U

t KH h





   

   

  

  



= 0,96378 (mm/s)

 Đường kính của mỗi bể lắng :



441,67

2 2

3,6 3,6 0, 45 0,96378

D Q

 K U 

    

      18,97 m

Chọn D = 19 m.

Đường kinh ống trung tâm : DTT = 25%D = 4,75 (m) Chiều cao ống trung tâm : h = 60%HL = 0,91,5 = 0,9 (m) Chiều cao chóp cụt chứa cặn : Hc = 25%HL = 0,375 (m)

Góc nghiêng đáy bể lắng φ ≈ 1,15° (i = 0,02) để bùn cặn được gạt xuống ngăn thu cặn bằng hệ thống thanh gạt bùn.

Cặn sau quá trình xử lý sơ cấp có độ ẩm sau 2giờ lắng là 97,5%. Tính trung bình thể tích cặn lắng này là 0,6 – 0,8 l/người.ngày. Trong cặn này có tới 65 – 70% là thành phần hữu cơ, tỷ

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551

70 trọng khoảng 1,4 kg/l, cặn sơ cấp chứa nhiều vi sinh vật, đặc biệt là có vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán. Lượng cặn lắng trong bể sau 2 ngày lắng :

Qb1 = 0,8Nt = 0,8152952 = 244,3 (m3)

Hình 20. Cấu tạo bể lắng ly tâm.

3.8. Tính toán thiết kế bể lọc sinh học cao tải :[3,4,8,9]

Theo TCXDVN 7957-2008 thiết kế bể lọc sinh học cao tải được tính toán như sau :

BOD5 tính toán của nước thải đầu vào là 216 mg/l nên hệ số hoạt động k của bể được tính toán được xác định theo công thức :

216 30

a t

k L

 L  7,2 Trong đó :

La, Lt – hàm lượng BOD5 của nước thải trước và sau khi xử lý, mg/l

Tra giá trị k theo bảng 44 [9] để xác định các thông số của bể lọc sinh học cao tải như chiều cao lớp vật liệu lọc H, tải trọng thủy lực q và lượng khí cấp cho bể B, tương ứng với nhiệt độ trung bình của nước thải vào mùa đông t = 20°C.

Ta có các kết quả như sau :

Lưu lượng cấp khí B = 10 m3/m3 nước thải Chiều cao công tác của bể H = 3 m

Tải trọng thủy lực q = 30 m3/m2.ngày Diện tích bề mặt của bể lọc sinh học là :

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551

. 21200 30

tb day

F Q

 q  706,67 (m2)

Trong đó : Qtb.day – lưu lượng trung bình của nước thải, m3/ngày

Bể lọc sinh học cao tải có dạng tròn trên mặt bằng. Chọn 3 bể. Diện tích mặt bằng của mỗi bể.

706,67

f  3 235,6 (m2) Đường kính của mỗi bể lọc sinh học :

4 f 4 235,6

D  

 

  17,3 (m)

Tổng thể tích vật liệu lọc của bể :

W   F H 706,673 ≈ 1414 (m3)

Chọn phương pháp thông gió nhân tạo phục vụ cho quá trình oxy hóa sinh hóa ở bể lọc sinh học cao tải. Thành bể lọc phải kín, nhẵn. Dùng quạt thông gió dẫn không khí vào khoảng không gian giữa sàn lọc và sàn bể với áp lực 100 mm nước.

Lượng không khí cần thiết cung cấp cho bể lọc sinh học cao tải được tính theo công thức :[8]

216 21200

21 24 21 2 24

La Q

A   K     18171,43 (m3/h)

Với K1 là hệ số dự trữ, K1 = 2 – 3, lấy K1 = 2.

Tính toán hệ thống tưới phản lực :

Để bể lọc sinh học làm việc đạt hiệu quả tốt thì điều quan trọng là phải phân phối đều nước thải trên bề mặt vật liệu lọc. Sử dụng hệ thống phân phối nước bằng hệ thống tưới phản lực.

Đường kính của hệ thống tưới lấy bằng : Dt = D – 200 = 17300 – 200 = 17100 (mm)

Chọn 4 ống phân phối trong hệ thống tưới thủy lực, đường kính của mỗi ống được tính theo công thức :

4 4 0,08

4 1

b n

D Q

n  v 

 

  

    0,159 m ≈ 160 mm

Trong đó :

Qb - lưu lượng nước thải vào mỗi bể lọc sinh học, m3/s nn - số ống phân phối nhánh trong bể

Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551

72 v - Tốc độ nước chảy ở đầu ống., v = 1,0 m/s

Số lỗ trên mỗi nhánh ống phân phối được tính theo công thức :

2 2

1 1

80 1 1 80 1 1

17100

  

     

         

108 (lỗ)

Vị trớ cỏc lỗ trờn ẵ nhỏnh ống phõn phõn phối nước được tớnh toỏn theo cụng thức :

t i

D i

L  m  , i = 1 – 108

Kết quả tính toán theo bảng ở phụ lục.

Số vòng quay của hệ thống tưới trong mỗi phút được xác định theo công thức thực nghiệm :

6 2

34,8 10 p

t t

r Q

m d D

 

   =

6 2

34,8.10 20 108 10 17100



  =3,7 (vòng/phút)

Trong đó :

Qp - lưu lượng bình quân cho 1 nhánh ống tưới.

Có tất cả 4 nhánh ống Qp = 80/4 = 20 (l/s)

dt - đường kính lỗ ống tưới, lấy từ 10 – 15 mm. Chọn dt = 10 mm.

Áp lực cần thiết đối với ống tưới là (mm):

6 6

4 2 4 2 3

294 256.10 81.10

.10

t p

h Q D

d m d K

 

    

 

h =

6 6

4 2 4 2 3

256.10 81.10 294 17100 20 10 108 160 300 .10

    

  

 = 949,7 mm = 0,95 m. Như vậy h > 0,5 m đạt yêu cầu để hệ thống tưới tự quay được.

Trong đó :

Qp - lưu lượng nước thải cho 1 nhánh ống tưới, l/s dt - đường kính lỗ ống tưới, mm

d - đường kính ống tưới. d = 160 mm