II. CẮC CỔNG TRÌNH CHUAN BI DUNG DICH PHÈN 1.Bể trôn phèn
5. BỂ KEO TU TAO BỎNG Nhiêm v u
471
n =
ỉ 1,08x1000x0,5 = 3,74vòng/s = 224vòng/phút
Nước sau khi được trộn đều phèn được dẫn vào bể tạo để hoàn thành nốt quá trình keo bông. Cánh khuấy sử dụng để khuấy chậm nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc và kết dính giữa các bông đã keo tụ tạo thành các bông cặn lớn.
Tính toán :
Chọn thiết kế bể tạo bông cánh guồng, trục ngang, dòng chảy ngang. Thời gian lưu nước : T = 45 phút.
Bổ được chia làm 3 ngăn nhằm ngăn vùng nước chết, khuấy trộn giảm dần về phía cuối bể. Tốc độ khuấy trộn đủ lớn để tạo bông nhưng không quá lớn làm phá vỡ bông cặn.
Thí nghiệm cho kết quả cường độ khuấy trộn trong các buồng đạt các giá trị gradient tốc độ : G, = 50(s'')_ G2 = 35(s-')_G3 = 20(s').
Như vậy, giá trị gradient tốc độ trung bình 35 s"1 :
G~B X T = 35 X 45 X 60 = 94.500 e( 50.000 -100.000).
Thể tích bể phản ứng:
V =QxT = 5^x45 = 62,475 m3,h * 60
Chọn bể phản ứng : rộng X sâu = 2,6m X 2,6m. Tiết diện ngang bể :
F = 2,6 X 2,6 = 6,76 m2. Chiều dài bể:
V_^ = 62ẠT5 = ' b F 6,76
Theo chiều dài, chia bể làm 3 ngăn liên tiếp nhau bằng các vách ngăn. Chiều dài mỗi ngăn :
ĩ — ĩl!Ề. — 1 n m L = —— = —— = 3,0 m. 3 3 Dung tích 1 ngăn : V = 3,0mx2,6mx2,6m = 20,28m3; Tổng chiều cao bể : H = 2,6m + 0,3m = 2,9m; Thể tích xây dựng bể : V = 3 X (3,0mx2,6mx2,6m) = 60,84 m3Ớ tâm các buồng đặt guồng khuấy theo phương ngang.
Cấu tạo guồng khuấy gồm : trục quay và 8 bản cánh đặt đôi xứng ở 2 phía quanh trục. Đường kính guồng tính đến mép cánh khuấy ngoài cùng :
/ = B - 2 X 0,3 = 2,6 - 2 X 0,3 = 2,0 m .
Kích thước bản cánh chọn : rộng X dài =0,15m X 2,Om. Tiết diện bản cánh : f = 0,15 X 2,0 = 0,3m2
Bản cánh đặt ở các khoảng cách tính từ tâm trục quay đến mép ngoài : R) = l,0m và R: = 0,75m.
Tổng tiết diện bản cánh khuấy:
Fc = 4 f = 4 X 0,3 = 1,2 m2Tiết diện ngang bể : F = 6,76 m2.
Cường độ khuấy trộn:
=> p = juVG
Trong đó:
ụ : độ nhớt động học của nước. Ở nhiệt độ 25 °c, /J = 0,9.10'3 Ns/m2; p : năng lượng tiêu hao ở mỗi buồng (W);
V: Dung tích mỗi ngăn.
Ngăn thứ 1 : /> = 0,9xl(T3 x20,28x502 = 45,63w Ngăn thứ 2 : P2 = 0,9x1 o-3X 20,28x352 = 22,36W Ngăn thứ 3 : P3 = 0,9x10"3X 20,28X 202 = 7,30W Công suất của môtơ:
Vận tốc cánh khuấy :
Trong đó :
Vp: vận tốc tương đối của nước so với vận tốc đường kính cánh khuấy, vp = 0,75v = 0,75 X (2 7rn X R) = 4,71 nR. p : trọng lượng thể tích của dung dịch được khuấy trộn, t = 25°c => p = 991kg/m\ V : vận tốc cánh khuấy. A = 4f = 4 X 0,3m2 = 1,2 m2 I 2 Dài / Rộng — = —— = 13,3 => CD = 1,5. b 0,15 Đôi với các bản cánh ở 2 vị trí R| và R2 thì: Cnx A x p , , 1,5x1,2x997 1 P = P1+P2 = p x(v^i +vị2) = -——---x4,71 x(l,0 + 0,75 )x« = 133.310x«3
P|, P2 : năng lượng khuấy do các bản cánh khuấy ở 2 bán kính R|, R2 tạo ra. — = — = 0,178 «18% e (15- 20)% (thỏa qui phạm) F 6,76 G = p p p= FD XVp p •
I p => « = ị—-—VI1650 VI1650 n. = ị --- — =ị = 0,08vòtfe/ s« 5(vòng / phút) VI 1650 V 133.310 1 p 29 81 =3—~^—=ỉ —= 0,06vòng/s w 4(vòng/ phút) 2 VI1650 V 133.310 I p I 9 73 = ị ——— =ị—— = 0,04vò«e/s « 2,5(vòng! phút) 3 V 11650 V 133.310
Nước từ bể phản ứng tạo bông được dẫn bằng ông sang bể lắng, vận tốc nước lm/s. Đường kính ông ra là:
„ |4 *Q/4x0,023
D = ,1---= —— = 0,17(m) = 1 lOmm
V VX7T V ^rxl
Vậy đường kính ông 0200.
Các thông sô thiết kế bể tao bông : (chiều cao dự trữ 0,3 m)
STT Thông sô" Đơn vị Kích thước
1 SôT lượng bể 1
2 SôT ngăn ngăn 3
3 Cao m 2,9 4 Dài m 9,0 5 Rộng m 2,6 6 Thể tích m3 60,84 6. BỂ LẮNG Lĩ TẮM: Nguyên tắc làm việc:
Nước cần xử lý vào ông trung tâm của bể, rồi được phân phôi vào vùng lắng. Trong vùng lắng nước chuyển động chậm dần từ tâm bể ra ngoài và từ dưới lên trên, ơ đây, cặn được lắng xuống đáy, nước trong thì được thu vào máng vòng và theo đường ống sang bể lọc.
So vđi một sô" kiểu hể lắng khác, bể lắng li tâm có một sô" ưu điểm sau: nhờ có thiết bị gạt bùn, nên đáy có độ dốc nhỏ hơn so với bể lắng đứng , do đó chiều cao công tác của bể nhỏ, thích hợp xây dựng ở những khu vực có mực nưđc ngầm cao. Bể vừa làm việc vừa xả cặn liên tục nên khi xả cặn bể vẫn làm việc bình thường.
Diện tích bề mặt bể xác định theo công thức: (Nguyễn Ngọc Dung - Xử lý nước cấp)
/ \!-07
F = 0,21. -2.) +/(m2)
\Uo) Trong đỏ:
Q : lưu lượng xử lý, Q = 83,3 m3/giờ
UQ: tốc độ lắng cặn tính toán, Uo = 0,5 ( Uo - 0,4 — l,5mm/s) f: Diện tích vùng xoáy của bể lắng, đây là phần diện tích nằm giữa bể do
chuyển động xoáy của dòng nước, cặn không lắng xuống được: f= n.rX (m2) rx: bán kính vùng xoáy, rx = rp + 1
rp: Bán kính ngăn phân phổi nước hình trụ, chọn rp = 2 m ( qui phạm 2+4 m) rx = rp + J =2 + 1 =3 m f = n.rỉ =
3,14x 32 = 28,25 m
Vậy F = 0,21 +28,25 = 78,3w2
Bán kính của bể là:
Chọn chiều sâu tại thành bể là h = 3,0 m Chọn độ đốc đáy bể là: i= 0,06 ( qui phạm 5-ỉ- 8 %) Chiều cao của bể lắng sẽ là:
H = h + i.R = 3,Om + (0,06 X 5,Om) = 3,3m
Tính nsăn phân phôi nước:
Ngăn phân phôi nước được thiết kế hình trụ có khoan lỗ trên vách ngăn, mép dưới vách ngăn ngập dưới mực nước trong bể ở độ sâu bằng chiều sâu bể lắng tại thành bể (h = 2,0 m) Diện tích xung quanh của ngăn phân phôi là:
fp = TU.d.h = 3,14 X 4,Om X 2,Om = 25,13 m2
Trong đó: d= 2rp - 2 X 2,Om = 4m
Tổng diện tích các lỗ trên vách ngăn:
X fh = — = = 0?043 m2(lấy Viỗ = 0,53 m/s) V/o 0,53
Chọn đường kính lỗ diỗ = 36 mm (qui phạm 36 V 40mm), fiỗ= 0,00102 m2
Sô" lỗ:
. X A , - 0,043 n —.
f,0 0,00102 Xếp thành 4 hàng so le nhau, mỗi hàng 11 lỗ
Chọn chiều cao bảo vệ là 0,3m Kiểm tra lại tải trọng máng tràn:
= 63,66 nrVm.ngày, đạt yêu cầu
Khoảng cách giữa các tâm lỗ theo chiều đứng:
4
Trong đó: Chu vi ngăn phân phối l = 2.7ĩ.rp= 2x3,14x2,0m=12,56m Tỉ số diện tích các lỗ với diện tích bề mặt xung quanh ngăn phân phôi nước:
k = ———— A'l 00% = 0.17%
25,13
Tính máng thu nước: (Điều 6.69 - TCXDVN33-2006)
Để thu nước đã lắng, thiết kế các lỗ ngập trên màng chảy vòng theo chu vi bể, tổng diện tích các lỗ là:
V /■ _ Q _ 0*023
Xfio = — = -T1- = °’023 m
ỏ
Trong đó :
Q : Lưu lượng nước đưa vào bể ịm3/ngày đêm). Q = 2.000 rn/ngày đêm
c : Hàm lượng cặn cỏn lại trong nước sau khi lắng ịc — ÌO -T ỉ2mg/l).Trong trường hợp này c = 12 mg/l
ố :nồng độ trung bình của cặn đã lắng lấy theo bảng nồng độ cặn sau lắng (Bảng 6.8