Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ chất hữu cơ, tránh cặn lắng và làm thoáng sơ bộ tránh sự phát triển của vi sinh vật thiếu khí và hiếu khí để không xẩy ra hiện tượng mùi hôi trong nước thải. Nhờ đó:
- Khắc phục được những vấn đề do sự dao động của lưu lượng - Nâng cao hiệu suất của các công trình phía sau
- Giảm kích thước và chi phí xử lí của những công trình phía sau.
Tính toán kích thước bể điều hòa
Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm là 150 (m3/ngđ) Lưu lượng nước thải trung bình mỗi giờ là:
Lưu lượng giờ lớn nhất
Trong đó K là hệ số không điều hòa, chọn k = 5 vì ( bảng 3-1, điều 3.2 TCXDVN 51-2008)
Bảng phân bố lưu lượng theo giờ (tính tương tự bảng 9-4 trang 414, tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, Lâm Minh Triết)
G ờ trong
ngày (h) Q (m3/h) V t c lũy vào bể (m3)
V bơm ra ỏ bể (m3)
V còn lạ trong bể (m3)
0h-1h 1,25 1,25 6,25 -5
1h-2h 1,25 2,5 12,5 -10
2h-3h 1,25 3,75 18,75 -15
3h-4h 1,25 5 25 -20
4h-5h 1,25 6,25 31,25 -25
5h-6h 1,25 7,5 37,5 -30 (min)
6h-7h 31,25 38,75 43,75 -5
7h-8h 31,25 70 50 20
8h-9h 1,25 71,25 56,25 15
9h-10h 1,25 72,5 62,5 10
10h-11h 1,25 73,75 68,75 5
11h-12h 1,25 75 75 0
12h-13h 1,25 76,25 81,25 -5
13h-14h 1,25 77,5 87,5 -10
14h-15h 1,25 78,75 93,75 -15
15h-16h 1,25 80 100 -20
16h-17h 1,25 81,25 106,25 -25
17h-18h 31,25 112,5 112,5 0
18h-19h 31,25 143,75 118,75 25(max)
19h-20h 1,25 145 125 20
20h-21h 1,25 146,25 131,25 15
21h-22h 1,25 147,5 137,5 10
22h-23h 1,25 148,75 143,75 5
23h-24h 1,25 150 150 0
Thể tích bể : Vđh = K* (Vmax – Vmin) = 1,2*(25-(-30)) = 66 (m3)
Trong đó: K là hệ số an toàn, k= 1,1 – 1,2, chọn k = 1,2 ( trang 413 tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải và công nghiệp, Lâm Minh Triết)
Chọn kích thước bể điều hòa như sau:
Chiều cao mực nước trong bể H1= 3,8 (m) Chiều cao bảo vệ H2 = 0,5 (m)
Tiết diện bể điều hòa:
Chọn kích thước bể điều hòa: L x B = 5 x 3,48 (m)
Thời gian lưu nước trong bể điều hòa:
Chiều cao của bể điều hòa là: H = 3,8 + 0,5 = 4,3 (m)
Vậy kích thước xây dựng bể điều hòa là L x B x H = 5 x 3,48 x 4,3 (m) Hệ thống thổi khí bể điều hòa :
Bảng c c dạng uấy trộn ở bể đ ều òa (bảng 9-7, trang 418, tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, Lâm Minh Triết)
Dạng uấy trộn G trị Đơn vị
Khuấy trộn cơ khí 4-8 W/m3 thể tích bể
Tốc độ nén khí 10-15 L/m3.phút
Giả sử khuấy trộn bể điều hòa bằng hệ thống thổi khí, lượng khí nén cần thiết cho khuấy trộn:
qkhí = R x Vđh = 0,012 (m3/phút) x 66 (m3) = 0,792 (m3/phút) = 47,52 (m3/giờ) = 13,2 (L/s) Trong đó :
R : tốc độ khí nén, chọn từ 10 – 15 (lkk/m3.phút), chọn R = 12 (lkk/m3.phút)
Vđh : thể tích hữu ích bể điều hòa
Bảng c c t ông số c o t ết bị uếc t n : (bảng 9-8, trang 419, tinh toán thiết kế các công trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, Lâm Minh Triết)
Loại khuếch tán khí Cách bố trí
Lưu lượng khí (l/phút.cái)
Hiệu suất chuyển hoá oxy Tiêu chuẩn ở độ sâu
4.6m, % Đĩa sứ - lưới
Chụp sứ - lưới Bản sứ - lưới
11 – 96 14 – 71 57 – 142
25 – 40 27 – 39 26 – 33
Ống plastic xốp cúng bố trí:
Dạng lưới
Hai phía theo chiều dài ( dòng chảy xoắn hai bên)
Một phía theo chiều dài (dòng chảy xoắn một bên)
Ống plastic xốp mềm bố trí:
Dạng lưới
Một phía theo chiều dài Ống khoan lỗ bố trí:
Dạng lưới
Một phía theo chiều dài
68 – 113 85 – 311 57 – 340
28 – 198 57 – 198 28 – 113 57 – 170
28 – 32 17 – 28 13 – 25
25 – 36 19 – 37 22 – 29 15 – 19
Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí.
Chọn thiết bị khuếch tán khí là đĩa sứ dạng lưới, số đĩa khuếch tán :
Trong đó :
r : lưu lượng khí ở mỗi đĩa, chọn r = 40 (l/phút.đĩa)
Tính toán thủy lực ống dẫn khí nén
Bảng tốc độ khí nén đặc trưng trong ống dẫn (bảng 9-9, trang 419, tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, Lâm Minh triết)
Đường n (mm) Vận tốc (m/s)
25-75 6-9
100-250 9-15
300-610 14-20
760-1500 19-33
Đối với ống chính : qkhí = 0,0132 (m3/s) . chọn vận tốc khí trong đường ống chính là vkc = 7(m/s). Vậy đường kính ống chính D = 49 (mm)
Đối với ống nhánh : có 4 ống nhánh, (m3/s), chọn vận tốc khí trong đường ống nhánh là vkn = 8 (m/s). Vậy đường kính ống nhánh D = 27 (mm)
Chọn đĩa thổi khí sứ dạng lưới của hãng Rehau – Germany, đường kính đĩa D 300, Diện tích bề mặt đĩa Fđĩa = 0,063 (m2), lưu lượng 40 (l/phút.đĩa)
Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí xác định theo công thức:
Hct = hd + hc + hf + H Trong đó:
hd: tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn, (m) hc: tổn thất áp lực cục bộ, (m)
hf: tổn thất qua thiết bị phân phối, (m)
H: chiều cao hữu ích của bể điều hoà, H = 3,8 (m)
Tổng tổn thất hd và hc thường không vượt quá 0,4 (m), tổn thất hf không vượt quá 0,5 m, do đó áp lực cần thiết là:
Hct = 0,4 + 0,4 + 0,5 + 3,8 = 5,1(m) Áp lực không khí sẽ là:
Công suất máy nén khí tính theo công thức sau:
= 1,36 (kW)
Công suất thực của máy nén khí là: Nt = 1,2*N = 1,2*1,36 = 1,632 (kW).
Trong đó:
qkhí: lưu lượng không khí, qkhí = 0,0132 (m3/s)
: hiệu suất máy thổi khí, n = 0.7 – 0.9, chọn = 0.8
k : hệ số an toàn khi sử dụng trong thiết kế thực tế, chọn n = 2.
Vậy chọn 2 máy nén khí (một dự phòng) hoạt động luân phiên với các thông số sau:
Model: SL050(50), Q = 1 (m3/phút).Cột áp 5 (m)
Điện áp: 3 pha/380V/50Hz
Hãng sản xuất: KFM – Korea
Tính toán bơm nước thải
Chọn hai máy bơm chìm (một dự phòng):
- Lưu lượng Q(tb giờ) = 6,25 (m3/giờ)
- Cột áp H = 8 (m) chọn cột áp dựa trên chiều cao thủy lực giữa bể điều hòa và bể anoxic
- Công suất
Trong đó:
- : khối lượng riêng của nước - :hiệu suất của máy bơm (80%) Công suất thực của bơm:
– hệ số an toàn của bơm, với:
N<1, = 1,5-2,2 N=1-5, = 1,2-1,5 N= 5-50, = 1,1
Chọn bơm CN502T- three của hãng ShinMaywa công suất bơm là 0,37(kW), 0,5(Hp), cột áp 8m.