• Chọn dạng đĩa xốp , đường kính 170 (mm) , diện tích bề mặt F=0,02( m2) • Cường độ thổi khí 200 (L/phút đĩa) = 12 (m3/giờ)
• Độ sâu ngập nước của thiết bị phân phối h = 4,4(m) ( lấy gần đúng bằng chiều sâu bể) Tra bảng 7.1 trang [1]ta có Ou = 7( gO2/ m3.m)
OU = Ou × h = 7× 4,4 = 30,8 (g O2/m3)
Ou: Công suất hoà tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối tính theo g O2/m3 không khí
• f: hệ số an toàn , chọn f = 1,5(f nằm trong khoảng 1,5-2,0)[1]
Qkk = × 1,5 = 51547,549(m3/ngày) =0,597(m3/s)
Số đĩa cần phân phối trong bể
N = = ≈179 đĩa chọn 180 đĩa.
Kích thước bể Aerotank
• Thể tích bể Vb = 368( m3)
• Chiều sâu chứa nước của bể h = 4 (m)
• Diện tích bể F = = =92( m2) • Chiều dài bể L = 23 (m)
• Chiều rộng bể B = 4 (m)(tỷ lệ B:h=1:1) [2] • Chiều cao dự trử trên mặt nước hbv = 0,4(m)
• Chiều cao tổng cộng của bể H = h+ hbv =4 + 0,4 = 4,4(m)
CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ BỂ AEROTANK S S
TT
Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế
1 Số lượng Công trình 1
2 Chiều dài bể m 23
3 Chiều rộng bể m 4
4 Chiều cao bể m 4,4
Tính toán các thiết bị phụ:
Tính toán máy thổi khí
Áp lực cần thiết của máy thổi khí Hm = h1 + hd + H
Trong đó
• h1: Tổn thất trong hệ thống ống vận chuyển h1 = 0,4(m) • hd : Tổn thất qua đĩa phun , hd = 0,5(m)
• H : Độ sâu ngập nước của miệng vòi phun H = 4,4(m)
Hm = 0,4 + 0,5 + 4,4 = 5,3(m) Chọn Hm =5,3(m )
Áp lực máy thổi khí tính theo Atmotphe:
Pm = = = 0,52( atm) Năng suất yêu cầu
Qtt =51547,549(m3/ngày) =0,597(m3/s) Công suất máy thổi khí
Pmáy = Trong đó
• Pmáy : Công suất yêu cầu của máy nén khí , kW • G: Trọng lượng của dòng không khí , kg/s • G = Qtt ×ρkhí = 0,597 × 1,2 = 0,72 (kg/s) • R : hằng số khí , R = 8,314( KJ/K.mol 0K) • T1: Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào • T1= 273 + 27 = 300 0K
• P1: áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào P1= 1 (atm) • P2: áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra
• P2 =Pm + 1 = 0,52 +1=1,52( atm)
• n= = 0,283 ( K = 1,395 đối với không khí ) • 29,7 : hệ số chuyển đổi
• e: Hiệu suất của máy , chọn e= 0,7
Vậy : Pmáy = = 38,398 (kW)
Tính toán đường ống dẫn khí
• Vận tốc khí trong ống dẫn khí chính , chọn Vkhí = 15 (m/s) • Lưu lượng khí cần cung cấp , Qk = 0,597 (m3/s)
• Đường kính ống phân phối chính
D= = = 0,225 (m)
Chọn ống sắt tráng kẽm D= 225( mm)
Từ ống chính ta phân làm 15 ống nhánh cung cấp khí cho bể , lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh ( Khoảng cách giữa các nhánh từ 1 – 1,5).
Q’k= = = 0,0398( m3/s)
• Vận tốc khí qua mỗi ống nhánh v’khí = 12 (m/s) • Đường kính ống nhánh
d = = = 0,065 (m )
Chọn loại ống sắt tráng kẽm d = 65 (mm)
Kiểm tra lại vận tốc
Vận tốc khí trong ống chính
Vkhí = = = 15 (m/s)
Vậy Vkhí nằm trong khoảng cho phép (10 - 15(m/s)) Vận tốc khí trong ống nhánh
v’khí = = = 12 (m/s)
Vậy v’khí nằm trong khoảng cho phép (10 -15 m/s)
Tính toán đường ống dẫn nước thải vào bể
• Chọn vận tốc nước thải trong ống : v = 0,3 (m/s)
• Lưu lượng nước thải : Q = 1200 (m3/ngày) = 0,014(m3/s) • Chọn loại ống dẫn nước thải là ống PVC , đường kính của ống
Chọn ống ống PVC 250( mm)
Tính lại vận tốc nước chảy trong ống
v= = = 0,285(m/s)
Vận tốc nước vào nằm trong khoảng cho phép ( 0,2 – 0,7 m/s)
Chọn máy bơm nước vào bể Aerotank
• Lưu lượng bơm : Q = 1200 (m3/ngày) = 0,014( m3/s) • Cột áp bơm :H = 8(m)
N = = = 1,373 (kW )= 1373(W)
Chọn bơm có công suất 1373(W) (1,5HP)
η : hiệu suất chung của bơm từ 0,72-0,93 , chọn η= 0,8
Tính toán đường ống dẫn bùn tuần hoàn
• Lưu lượng bùn tuần hoàn Qr = 672 (m3/ng) = 0,0078 (m/s) • Chọn vận tốc bùn trong ống v= 0,3 (m/s)
D = = = 0,182 (m )
Chọn ống PVC đường kính = 160 (mm)
Bơm bùn tuần hoàn
• Lưu lượng bơm :Q’r = 672 (m3/ngày) = 0,0078 (m3/s) • Cột áp của bơm :H= 8(m)
• Công suất bơm
N = = = 0,765 (kW) = 765(W)
η : hiệu suất chung của bơm từ 0,72-0,93 , chọn η= 0,8
Chọn bơm có công suất 765W(1,2 HP)
3. Hố thu (hầm bơm)
Thời gian lưu trong hố thu là: 10-20 phút.[1] Chọn t=15 (phút).
Chọn hệ số điều hòa k=1,2
Lưu lượng nhiều nhất trong giờ: Qhmax=33,34(m3/h)
Thể tích bể: Vb = Qhmax x k x t = 33,34 x 1,2 x = 10 (m3) Chọn chiều cao bể:
Hbể =2,5(m).
Giả sử hầm bơm hình vuông: Vb = a x a x H =10
Cạnh hầm bơm: a = 2,2(m).
Chọn bơm có Q = Qhmax =33,34 x 1,2 = 40 (m3/h).
4. Bể điều hòa
Chọn thời gian lưu: t=6h. Thể tích bể điều hòa: Vđh =6 x 33,34 =200 (m3). Chọn bể có kich thước LxBxH=8x5x5,5(hbv =0,5m) Chọn tốc độ khí nén:12(l/m3-phút). qkhí =12 x 200/60 =40(l/s)/m3 thể tích bể. 5. Bể lắng I
Giả sử tải trọng bề mặt là LA=35m3/m2.ngày. Diện tích bề mặt bể lắng:
A=QTbngày / LA= 1200/35 = 34,286(m2).
Đường kính bể lắng: D= = =6,61(m). Đường kính ống trung tâm: d= 20%D = 1,322(m).
Chọn chiều sâu hữu ích của bể lắng H=3(m), chiều cao lớp bùn lắng hb=0,7(m), chiều cao lớp trung hòa hth =0,2(m), chiều cao an toàn h=0,3(m).
Vậy chiều cao tổng cộng:
Htc=H + hb + h + hth =3 + 0,7 + 0,3 + 0,2 =4,2(m). Chiều cao ống trung tâm:
h=60%H=1,8(m).
Kiểm tra lại thời gian lưu nước của bể lắng: Thể tích phần lắng:
V= (D2-d2)h= (6,612-1,3222)x3=98,779(m3) Thời gian lưu nước :
t= = =2,963h > 1,5h. *Hiệu quả xử lý :[1]
BOD5: R= = =38,35%.
SS: R= = =60,49%.
Ls = = =57,816(m3/m.ngày). Lượng bùn tươi sinh ra mỗi ngày:
Mss=1250. 60,49.10-2.1200.10-3=907,35(KgSS/ngày). MBOD5=5000.38,35.10-2.1200.10-3=2301 (KgBOD5/ngày).