Tính toán bể lắng, trước hết là xác định kích thước, sau đó là kiểm tra và điều chỉnh các giá trị đã thu được.
Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng lấy sơ bộ như sau; Đối với bể lắng Radian (tại tiết diện ở giữa bán kính bể) và bể lắng ngang V = 5 -h 7 mm/s; đối với bể lắng đứng và bể lắng Radian với thiết bị phân phối và thu nước di động V = 0.
Chiều dài công tác của bể lắng ngang xác định theo công thức:
L = vH
kU (12.25)
Bán kính của bể lắng R a d i a n và b ể l ắ n g đứng:
R (12.26)
3,67ĩkUo
Trong đó; V - Tốc độ chuyển động của nước thải ở trong bể lắng, mm/s;
H - Chiều cao công tác của bể lắng, m;
k - Hệ số, lấy căn cứ vào loại bể lắng và thiết bị phân phối và thu nước. Đối với bê lắng ngang k = 0,5; bể lắng Radian k = 0,45; bể lắng đứng k = 0,35 và bể lắng Radiaii với ửiiết bị phân phối và thu nước di động k = 0,85;
- Tốc độ lắng của hạt cặn lơ lửng (độ lớn thuỷ lực), mm/s;
Q - Lưu lương nước thải, m^/h.
Đô lớn thuỷ lưc của các hạt cặn xác định theo công thức:
lOOOkH
u „ = w (12.27)
a t ( k H / h ) "
Ti ong đó: (X - Hệ s ố tính đế n ảnh h ư ở n g c ủ a n hiệt đ ộ tới đ ộ nhớt c ủ a nước thải, có tl.ể
tham k hả o b ả ng 12.6.
I - Iliời gian lưu nước tr ong ố n g n g h i ệ m với lớp nước h và hiệu suất lắng cho trước, xác định bằng thực nghiệm hoặc tham khảo bảng 12.7;
II - Hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào tính chất của cặn;
w - Tốc độ rối thành phần đứng, lấy theo bảng 12.8.
Bảng 12.6. Hệ sô a với nhiệt độ trung bình của nước thải
Nhiệt đ ộ trung bình
cù a nước thái, “c 6 0 5 0 4 0 3 0 25 2 0 15 10
u 0 ,4 5 0 ,5 5 0 ,6 6 0 , 8 0 0 , 9 0 1,00 1.14 1,30
Bảng 12.7. Thời gian lưu nước trong ống thực nghiệm với lớp nước h và hiệu suất lắng cho trước
Thời gian lắng (s ) ở trong ố n g n g h iệ m với ch iề u c a o 5 0 0 m m Hiệu
suất Đ ố i với cặn k eo tụ
Đ ố i với c ặ n v ô c ơ tán sắc với k h ố i lư ợn g riên g
Đ ố i với cặn th ô với k h ố i lượng riêng
lắng. 2 -- 3 g / c m (n = 0 ,4 ) 5 - 6 g /c m (n = 0,6)
% N ồ n g đ ộ, mg/1
100 2 0 0- 3 0 0 4 0 0 5 0 0 10 00 2 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
20 6 0 0 3 0 0 - - 150 140 100 4 0 - - -
3 0 9 0 0 5 4 0 3 2 0 2 6 0 180 1 50 120 5 0 - - -
4 0 1 3 2 0 6 5 0 4 5 0 3 9 0 2 0 0 1 80 150 6 0 75 6 0 45
1 2 3 4 5 6 7 8 ; 9 10 11 12
50 1900 900 640 450 240 200 180 80 120 90 60
60 3800 1200 970 680 280 240 200 100 180 120 75
70 - 3600 2000 1830 360 280 230 130 390 180 130
80 - - - 5260 1920 690 570 370 3000 580 380
90 - - - - - 2230 1470 1080 - 1 -
100 - - - - - - 3600 1850 — ịi1 ■
Bảng 12.8. Tốc độ rối thành phần w với tốc độ dòng chảy nước thải V
V , m m /s 5 10 15 20
w , m m /s 0 0,0 5 0,1 0,5
Khi tính toán bể lắng đợt I thì giá trị (kH/h)" đối với nưóc thải đô thị, có thể tham khảo bảng 12.9.
Bảng 12.9. Phụ thuộc của giá trị (kH/h)" vào chiều cao của bể láng
C hiều c a o củ a bể, H (m )
(kHAi)" đối vói các b ể lắng:
Đ ứ n g Radian N g a n g R adian*
1 - - - 1,14
1,5 - 1,08 1, 11 1,27
2 1,11 1,16 1,19 -
3 1,21 1,29 1,32 -
4 1,29 1,38 1,4) -
5 1,46 1' I-SO -
Chú thích: * Bê ỉắng Radian với Ịhiểĩ hị plỉáỉỉ Ịỉhối Ví) ỉhii nước di dộng Sau khi xác định L và D, người ta tiến hành điều chỉnh tốc độ:
V = Q (12.28)
3,6 H B
B - Chiếu rộng của bể, lấy trong khoảng (2 -r 5)H.
Đối với bể lắng radian, chiều rộng B lấy bằng chiều dài đi qua điểm giữa của bán kính bể, do đó;
v = ---- (12.29)
3 , 6 7i R H
Nếu giá trị điéu chỉnh khác nhiều so với giá trị lấy sơ bộ, thì chiểu dài và bán kính bể sẽ tính lại theo tốc độ điều chỉnh.
Đối với bể lắng radian với thiết bị phân phối và thu nước di động thì thời gian quay của thiết bị tính theo công thức sau;
T = 7iR \ H / Q (12.30)
Thể tích cặn xác định tương ứng với hiệu suất lắng, dung tích buồng chứa lấy bằng thể tích cặn iưu lại trong 2 ngày.
Trong những trường hợp khi không có các số liệu cho trước về động học lắng, thì bể lắng có thể tính theo tải trọng mật thoáng q„, hay tốc độ V và thời gian lưu nước trong bể lắng t. Đối với nước thải sinh hoạt: q = 2 -i- 3,5mVm^.h, V = 5 7 mm/s, t = 1 -ỉ-l,5h.
Trong thực tế, còn sử dụng một số hệ số khác nữa như hệ số sử dụng thể tích k, hệ số hữu dụng r|... để tính toán các bể lắng.
Hệ số sử dụng thể tích được xác định bằng việc đo tốc độ nước thải chảy trên toàn bộ chiều sâu vùng lắng của bể và việc xác định vùng hoạt động của bể. Hệ số hữu dụng là tỉ số hiệu suất lắng của bể lắng thực tế với hiệu suất lắng trên mô hình có cùng thời gian lắng.
Những hệ sô này ở mức độ nào đó đã được sử dụng trong các tính toán. Ví dụ, khi tính toán bể lắng ngang (công thức 12.15) đưa hệ số k = 0,5 vào công thức xác định chiều dài; trong tính toán bể lắng radian (công thức 12.16) k = 0,45; còn khi tính toán bể lắng radian với thiết bị phân phối và thu nước di động k = 0,85.
Giá trị của hệ số hữu dụng Tì phụ thuộc vào thời gian lắng (xem hình 12.25), hệ sô' sử dụng thể tích và độ nhớt thực tế của nước thải có thể tính theo công thức sau:
Đối với nước thải sinh hoạt:
= (12.31)
^m P l Đối với nước thải công nghiệp:
= (12.32)
Trong đó: - Hệ số động học nhớt của nước thải tương ứng ở trong bể thực tế và trong mô hình thí nghiệm;
P|, pT - Khối lượng riêng của cặn nước thải sinh hoạt và công nghiệp.
Tiếp tục xác định hiệu suất lắng:
E , = Ệti (12.33)
Trong đó: - Hiệu suất lắng thực tế của bể lắng.
- Hiệu suất lắng xác định trên mô hình thí nghiệm, lấy theo hình 12.26 với cùng thời gian trong đó đã xác định hệ số hữu dụng, nghĩa là t = 0 ^ 1,5 h (xác định bằng ống nghiệm có chiều cao bằng chiều cao bể lắng thực tế).
0.8
0.7
0.6 0.9
X
0.5 1.0 1.5
- _ j
t,h
H ình 12.25: Đường cong phụ thuộc ỉ^iữa hệ 12.26: Đường cong phụ thuộc giữa hiệu sốhữii dụn^ và thời i^ian lắỉìíỊ nước suất vù thời gian lâng nước
1. Đối với nước thải công nghiệp;
2. D ối với nước thải sinh hoạt.
Các số liệu thu được dùng để xây dựng đường cong phụ thuộc giữa hiệu suất lắng nước thải E và thời gian lắng t (hình 12.27).
Dựa vào hiệu suất E = f(t), xác định thời gian cần thiết lắng nước thải tị,-
Căn cứ theo các giá trị L/H và H xác định chiểu dài vùng lắng và thể tích công trình (thể tích hữu dụng):
- Đối với bể lắng Radian:
w , = 7iHR- (12.34)
(12.35) - Đối với bể lắng ngang:
W | = B H ( L - 0 Trong đó: R - Bán kính bể, lấy bằng L, m;
H - Chiều sâu vùng lắng, m, lấy bằng 1,5 3m;
B - Chiều rộiig của bế, m;
/q - Khoảng cách từ máng phâii phối đến tấm treo lơ lửng (ở bể lắng ngang).
a)
3%
100
80 60
40 20 0
3.,/? t/ 1
"1
\Ị ị
í)j 10
0,8 0,6 0,4
---
60 90c,ph
30 60 90 c,ph
Hình 1227: ĐườỉìiỊ coỉỉíị phụ ĨỈÌUỘC íỊÌỉra hiệii siicừ lắny nước thải àírạniỊ (hái tĩnh (a) hệ sốhì7u clụn% của hểìắn^ (h) âốì vớỉ thời ịịian lắn^,
1. Đối với nước thải sinh hoại; 2. 3. Đối với một số nước íhải công nghiệp.
Lưu lưcíng nước thái dưa len niột bế lăng:
Q | = W | / 1, . m^/li ( 12 . 3 6 )
1|^ - Thời gian lãng, lây iheo đ ò ihị (1 2.26), lì Số lưưiìg cán ihiếí của các bế lang:
n = Q / Q , ( 1 2 . 3 7 )
Ọ - Lưu lưưng tỏiìị: c ò n g nước thái cÍTa đi xừ lí, m /h 12.5.8. Biện pháp tãriịỉ cườĩXịị hiệu suát cúa bẻ láng đọt 1
Lượng chất nhiém bấn k hô ng hoà lan I m n g bê láng đ ứn g chi giữ lại dưưc k h o a n g 30%, còn đòi với bế lãng ngang và bế láng radian khoáng 40*v^r, với điều kiện thuận lơi cũng chí dai đirơc lối da 6()9r.
Đ ế lãng cường hiệu sLiài lãnu c o ilìẽ dùng biện pháp làm thoáng sơ bo nước ihai Iìga>
ớ trên nurơng m á n g dần nước vào bc lãng lìoăc t rong một c ô n g trình riéng biệt (bê làni t hoá ng) hoậc kết hơp với bế lãng (bế lãng làm thoáng). Là m thoáni: sơ bó k h ô n g c h o Ihêm bùn hoai tính goi là làm llìoáng ỏơu gián, còn có bố s u n g bùn hoai tính gọi là đ ô n g tụ sinh học.
Khi làm thoáng dìẻn ra quá trinh keo tu các lạp ciìàì k h ố n g hoà lan kích thirớc nho và
trọng lượng xấp xi írọng ỉưựiig riêng cúa nirơc thai. Kếl quá là làm thay dối dò lớii ihuv
lực và tãiig nhanh quá trình lăng cãii
L à m t hoá ng đơn gián c h o hiệu suát lãng lãng lên 7 ^ ihời giaii lànì t hoấ ng láy 10 -r 20 phút, krựne klìòne khí cẩn c ấp 0 , 5 m ' \ / m ’ nước ihai.
Đ ó n g lụ s i n h h ọ c c h o liiẹư s u ấ l tả n g lên c a o h ơ n , bơi vì Ịigoài Cik' q u á irìn h h o á lí x a ) ra, khi đ ỏ n g tụ sinh hoc mòl phẩn chất hoà lan dc bị ò xy hoá c ùn g dược ốxv hoá và k h o á n g hoá.
Khi ihiết kê và xây dưng cáí' 1>C làm t hoá ng sơ bo cân lưu ý lới điều kiện tái sinh bùn h o a i tín h. D u n g líc h n gã!i tái s i n h lấ y b a n g 0 , 2 5 ^ 0 , 3 d u n g l í c h l ố n g c ô n g c ủ a b ế l ã n y làm thoáng. Liều litợng tối LRI cùa bùn hoại lính dao d ộn g irong khoáng 100 4()0mg/l.
Hình 12.2S uiíVi ihiệu bế làm Ihoáng đ ó n g lu sinh hoc hợp khối trong bc láng ngang.
Hình I 2.29 giới thiệu bc đ ò ng lụ sinh hoc hơp khối t rong bế lăng dứng.
Nước thái theo ỏng t m n g tâm vào b u ồn g (2), ứ đ á y có bỏ irí hệ thố ng thối khí (3). Bùn hoạt lính đưa tới băng ỏ ng tư cháy hoặc áp lực. Sau khi làm thoáng, lurớc ihải và bùn hoạt tính dã đươc k huấ y đcii dâiig lên phan trẽn của b u ồ n g (2). iràii q u a lúi (4) và cLiối c ù n g vào phấn lána cùa bế. Hỏn liợp nước và bùn, sau khi qiui lóp châì lơ lửnỵ ^óp vc m á n g thu ra khỏi bế. Buổng trung tâm (2) tính với thời uiiui nước lưii I = 20 phút.
Ngoài ra dc tâng c ườn g khá n àng lăng các chất klìỏiig lìoà tan c ũ n u c ó ihế d ù i m bẽ lăng t rong q u a lớp c ặn lơ lưng và bế U AS B (Up fl ow Aiiaerobic Sludue Blankel).