CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO THỊ XÃ DĨ AN, TỈNH BÌNH DƯƠNG
3.5 Tính toán thiết kế các công trình đơn vị
3.5.2 Ngăn tiếp nhận, song chắn rác thô, trạm bơm
3.5.2.1 Ngăn tiếp nhận
❖ Nhiệm vụ
Tập trung nước thải từ cống dẫn nước thải và tuyến cống, có nhiệm vụ dự trữ và điều hòa giữa chế độ nước thải chảy đến và chế độ của trạm bơm nước thải lên các công trình xử lý.
❖ Vị trí
❖ Tính toán
Đây là công trình tính toán công suất toàn nhà máy Q = 60.000 m3/ngày.đêm Lưu lượng giờ lớn nhất: 𝑄ℎ𝑚𝑎𝑥 = 1,489 × 2500 = 3722,5 m3/h
Có thể lựa chọn kích thước ngăn tiếp nhận phụ thuộc vào lưu lượng tính toán:
Bảng 3.9 Kích thước của ngăn tiếp nhận nước thải Lưu lượng
nước thải Q, (m3/h)
Đường kính ống áp lực, d
(mm)
Kích thước của ngăn tiếp nhận
1 ống 2 ống A B H H1 h h1 b
100÷200 250 150 1500 1000 1300 1000 400 400 250 250 300 200 1500 1000 1300 1000 400 500 354 400÷650 400 250 1500 1000 1300 1000 400 650 500 1000÷1400 600 300 2000 2300 2000 1600 750 750 600 1600÷2000 700 400 2000 2300 2000 1600 750 900 800 2300÷2800 800 500 2400 2300 2000 1600 750 900 800 3000÷3600 900 600 2800 2300 2000 1600 750 900 800 2800÷4200 1000 800 3000 2500 2300 1800 800 1000 900
(Nguồn:[1], Mục 3.3.2, trang 114)
/ngày.đêm”
Dựa vào lưu lượng tính toán đã xác định: 𝑄ℎ𝑚𝑎𝑥 = 3722,5 m3/h, chọn 1 ngăn tiếp nhận với các thông số mỗi ngăn như sau:
- Đường ống áp lực từ trạm bơm đến ngăn tiếp nhận: 1 đường ống có đường kính d = 1000mm.
- Kích thước ngăn tiếp nhận: A = 3000 mm, B = 2500 mm, H = 2300 mm, H1
= 1800 mm, h = 800mm, h1 = 1000 mm, b = 900 mm.
3.5.2.2 Song chắn rác kết hợp với máy cào rác tự động
❖ Nhiệm vụ
Nhiệm vụ của song chắn rác là tách các loại rác và tạp chất thô có kích thước lớn trong nước thải trước khi đưa nước thải vào các công trình xử lý phía sau. Việc sử dụng song chắn rác trong các công trình xử lý nước thải tránh được các hiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và gây hỏng hóc bơm. Đây là công trình đầu tiên trong nhà máy xử lý nước thải.
❖ Tính toán
Chọn máy cào rác tự động của hãng: HYDROTECH – VIỆT NAM Chọn 2 máy cào rác tự động. Khoảng cách giữa các khe hở là 15 mm
Hình 3.4 Máy cào rác tự động lược cào.
Thông số máy cào rác:
+ Model: RRS – 1320 + Motor: 1,5 kW
+ Chiều cao phần song chắn: S = 1500 mm + Bể rộng phần song chắn: B = 1000 mm Máy đặt nghiêng 60-750 so với phương ngang.
/ngày.đêm”
Ngăn tiếp nhận Bể trung gian Nhà đầu vào
➢ Mương dẫn nước thải ra
Tính toán thuỷ lực của mương dẫn (xác định: độ dốc i, vận tốc v (m/s), độ đầy h, (m) dựa vào bảng tính thuỷ lực (Nguồn:[10]). Đây là công trình tính toán công suất toàn nhà máy là Q = 60.000 m3/ngày.đêm.
Nước thải được dẫn qua ngăn tiếp nhận. Trong đó, tổng số song chắn rác là 2 Qmin = 466 : 2 = 233 l/s; Qtb = 694 : 2 = 347 l/s; Qmax = 1034 : 2 = 517 l/s Nước thải sau khi qua 2 song chắn rác thô được dẫn qua mương với kích thước của mương như sau:
Bảng 3.10 Kết quả tính toán thuỷ lực mương dẫn nước thải sau ngăn tiếp nhận Thông số thuỷ lực Lưu lượng tính toán, l/s
Qmin = 233 Qtb = 347 Qmax = 517
Chiều ngang B (m) 0,8 0,8 0,8
Độ dốc i 0,0025 0,0025 0,0025
Vận tốc v (m/s) 1,05 1,2 1,32
Độ đầy h (m) 0,36 0,48 0,61
(Nguồn:[10]) 3.5.2.3 Tính toán bể trung gian
❖ Nhiệm vụ
Là nơi lưu nước sau mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận. Tại đây, đường ống nâng áp từ các máy bơm xả nước thải tại mặt lưới lọc rác tinh để tách rác, sỏi nhỏ có trong nước thải.
❖ Vị trí :
❖ Tính toán
Đây là công trình tính toán công suất toàn nhà máy là Q = 60.000m3/ngày.đêm Lưu lượng nước thải: 𝑄ℎ𝑚𝑖𝑛 = 1677,5 m3/h
Chọn thời gian lưu nước trong bể là t = 10 phút (Nguồn:Mục 9.4.2/415/, [1]) Thể tích bể:
𝑉 = 𝑄ℎ𝑚𝑖𝑛 × 𝑡 = 1677,5 × 10
60 = 280 𝑚3 Kích thước của bể trung gian:
L × B × H = 20 × 5,0 × 3,0
/ngày.đêm”
Chiều cao bảo vệ bể: hbv = 0,5 m Thể tích thực của bể trung gian:
Vbể trung gian = 20 × 5,0 × 3,5 = 350 m3 Vậy kích thước của bể trung gian là L × B × H = 20 × 5,0 × 3,5
Bảng 3.11 Thông số thiết kế bể trung gian
3.5.2.4 Trạm bơm
❖ Nhiệm vụ
Trạm bơm được xây dựng để bơm toàn bộ nước thải từ ngăn trung gian vào mươngchính của nhà đầu, sau đó được phân phối vào mương trước mỗi bể lắng cát thổi khí để đảm bảo cho nước thải có thể tự chảy trong suốt quá trình hoạt động.
❖ Tính toán
Trạm bơm được thiết kế và xây dựng nhằm đảm nhận được công suất tối đa của nhà máy xử lý nước thải 60.000 m3/ngày, nhưng chỉ lắp đặt các máy bơm phù hợp với công suất của mỗi giai đoạn vận hành giai đoạn 1 là 20.000 m3/ngày, và cho phép dễ dàng mở rộng sau này chỉ bằng việc lắp thêm bơm.
Chọn công suất bơm nước thải đến mương dẫn vào nhà đầu vào.
Chọn cột áp H = 15 m.
Công suất bơm:
𝑁 = 𝑄 × 𝜌 × 𝑔 × 𝐻
1000 × 𝜂 =0,363 × 1000 × 9,81 × 15
1000 × 0,8 = 67 𝑘𝑊 Trong đó:
: Hiệu suất chung của bơm từ 0,8 – 0,9; chọn = 0,8
ρ : Khối lượng riêng của nước 1000 kg/m3; Chọn máy bơm của hãng bơm: V-FLYGT
Thông số máy bơm:
+ Bơm cánh guồng N-3356 + Động cơ: 45-140 kW + Cột áp: 20m
Tên hạng mục Tên Thông Số Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Bể trung gian
Thể tích bể V 350 m3
Chiều dài L 20 mét
Chiều rộng B 5,0 mét
Chiều sâu gian H 3,5 mét
/ngày.đêm”
Bể trung gian Nhà đầu vào Bể SBR cải tiến
Chọn 2 máy bơm chìm đặt ngăn khô có công suất như nhau làm việc luân phiên nhưng sẽ lắp và xây dựng thêm 2 đường ống đầu hút cho 2 bơm để thực hiện giai đoạn sau này.
Hình 3.5 Máy bơm chìm đặt ngăn khô.
✓ Tính toán ống dẫn nước thải đến mương phân phối
Vì nhà máy có 3 giai đoạn nên ta lấy lưu lượng nước thải Qhmax = 3722,5 m3/h của toàn nhà máy để tính toán đường ống chính phân phối nước thải đến mương chính ở nhà đầu vào và phân phối nước đến mương trước bể lắng cát thổi khí.
Vận tốc dòng nước trong ống là: v = 1,5-2,0 m/s, chọn v = 1,5 m/s Đường kính ống dẫn nước thải:
D = √ 4 × Q
π × v × 3 = √ 4 × 3722,5
π × 1,5 × 3600 × 3= 0,54 m = 540 mm
Chọn ống dẫn nước thải chính làm bằng Inox-316 có đường kính D=550 mm.