Chương 3: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải 3.1 Tính toán các thông số của các thiết bị
3.1.3Tính toán bể lắng đứng
Nhiệm vụ
Bể lắng được sử dụng để tách một phần các hạt căn lơ lửng ra khỏi nước thải, qua đó góp phân nâng cao chất lượng nước cũng như hiệu xuất của các công trình xử lý phía sau. Ngoài ra, nước thải của nhà máy sau khi qua bể phản ứng có một lượng lớn hydroxyt của kim loại nặng được hình thành, do đó bể lắng cũng góp phần tách một phần kim loại nặng ra khỏi nước thải dưới dạng bùn lắng.
Hình 3.4. Bể lắng đứng
SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương GVHD: ThS Hoàng Lê Phương MSSV: 1111061464
Tính toán
Xây dựng 2 bể lắng, Q= = =3,6×10-3 m3/s - Diện tích tiết diện ướt của bể lắng. F= = = 6,55 m2 [5]
Với V: vận tốc nước chuyển động trong bể lắng, chọn V = 0,55 mm/s. - Diện tích mặt cắt ngang của ống trung tâm
- F2 = = =0,12 m2 [5]
Với vtt là vận tốc nước trong ống trung tâm. Theo TCXD51-84 thì vtt
≤ 0,03 m/s.
- Diện tích tổng cộng của bể lắng. F = F1 + F2 = 6,55 + 0,12 = 6,67 m2
- Đường kính bể.
D= = =3 m [ 3] - Đường kính ống trung tâm. d = = = 0,4 m [3] - Chiều cao vùng lắng.
hl = v.t = 0,55.10-3.114.60 = 3,762 m.
Với t là thời gian lưu nước, lấy t = 114 phút = 1,9 h. - Chiều cao phần hình nón.
hn = h2 + h3 =D - tgα = tg 500 = 1,49 m [7] Trong đó.
h2 là chiều cao lớp trung hòa. h3 là chiều cao giả định lớp cặn.
dn là đường kính đáy nhỏ của hình nón, dn = 0,5 m.
α là góc nghiêng của bể lắng so với phương ngang, α ≥ 50o, chọn α = 50o. - Chiều cao tổng cộng của bể.
H = hl + hn + hbv = 3,762 + 1,49 + 0,3 = 5,552 m.
Với hbv là chiều cao bảo vệ, hbv = 0,3÷0,5 m, chọn hbv = 0,3 m. - Chiều cao ống trung tâm lấy htt = hl = 3,762 m.
- Đường kính phần loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao phần loe và bằng 1,35 lần đường kính ống trung tâm. [3]
D1 = h1 = 1,35×d = 1,35×0,4= 0,54 m.
SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương GVHD: ThS Hoàng Lê Phương MSSV: 1111061464
Lớp K42KTM
Trường ĐHKTCN Khoa Xây dựng và Môi trường Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty THNNMTV Kim Loại Màu Thái Nguyên
- Đường kính tấm chắn lấy bằng 1,3 lần đường kính miệng loe. (TCXD 51-84)
Dc = 1,3.D1 = 1,3.0,54 = 0,702 m.
Góc nghiêng giữa bề mặt tấm chắn so với phương ngang bằng 17o.
•Tính toán máng thu nước.
Để thu nước đã lắng ta dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể đường kính máng bằng 70÷80 % đường kính bể, lấy 80 %. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Dm = 0,8×D = 0,8×3 = 2,4 (m) - Chiều cao máng thu.
L = π.Dm = π×2,4 = 7,54 m.
- Tải trọng thu nước trên máng: qL = = = 0,001 m3/ m3.s
Chọn máng thu có dạng hình răng cưa khoảng cách giữa 2 đáy máng là 300 mm, đỉnh răng cưa là 100 mm.
- Chiều cao mực nước qua khe hình chữ V. Ta có q0 = ×1,4h5/2
0,029 . 4 , 1 . 5 001 , 0 4 , 1 . 5 5 / 2 5 / 2 m q h L = = = - Số răng cưa. n= = = 25 răng
•Hiệu quả xử lí BOD, COD qua keo tụ và lắng đặt 40%, còn SS giảm 90%. - Hàm lượng BOD, COD đầu ra.
CODra = (1- HCOD ) × CODvào = ( 1 - 0,4) ×140 = 84 mg/l BODra = ( 1 - HBOD)×BODvào =( 1 - 0,4) ×100 = 60 mg/l - Hàm lượng SS đầu ra.
SSra = (1 - HSS) ×SSvào = (1- 0,85)×150 = 22,5 mg/l
•Lượng cặn sinh ra.
WC = × = 6,24 kg/ngđ [5] Chọn ống thu cặn có φ=80mm. - Tổng lượng cặn tươi thu được.
P = Q.(SSvao – SSra) = 0,0072× =0,001 kg/s
Bảng 3.4. Thông số bể lắng 1.
STT Tên thông số Kí hiệu Đơn vị Số liệu
1 Số lượng bể lắng Bể 2
SVTH: Nguyễn Thị Lan Hương GVHD: ThS Hoàng Lê Phương MSSV: 1111061464
STT Tên thông số Kí hiệu Đơn vị Số liệu
2 Diện tích bể F m2 15,8
3 Đường kính bể D m 3
4 Đường kinh ống trung tâm d m 0,4
5 Chiều cao lắng hl m 3,762
6 Chiều cao phần nón hn m 1,5
7 Chiều cao toàn bể H m 5,6
8 Đường kính phần loe D1, h1 m 0,54
9 Chiều dài máng thu nước L m 7,54
10 Chiều cao lớp nước qua răng cưa
h m 0,029
11 Số răng cưa của máng n Răng 25