Chọnchiềucaodựtrữcủabểlà 0,3 m Chiềucaoxâydựngcủabểlà : H = 4,5 + 0,3 = 4,8m.
Bảng 5.3.Các thông sốthiết kế củabểđiềuhòa
STT Thông số Đơn vị Giá trị 1 2 3 4
Thời gian lưu Chiều cao bể Chiều dài bể Chiều rộng bể giờ m m m 2 4,8 7 6
Hệ thống thổi khí được bố trí ở đáy bể điều hòa.
Bảng 5.4:Các thông số của lưu lượng trung bình Lưu
lượng tb
(l/s) 5 10 20 50 100 300 500 1000 5000
Kc max 2.5 2.1 1.9 1.7 1.6 1.55 1.5 1.47 1.44
Kc min 0.38 0.45 0.5 0.55 0.59 0.62 0.66 0.69 0.71
Khi có hệ số không điều hòa K ≤ 1.5 : Không xây bể điều hòa.
e) Bể lắng I Đầu vào: • SS = 727,72 mg/l • COD = 5100 mg/l • BOD5 = 3400 mg/l • Dầu mỡ: 37,2 mg/l
Hiệu quả xử lý SS: 80%. Lượng SS sau khi ra khỏi bể lắng: 727,72 x (1-0,8) = 145,544 mg/l
Lượng SS được xử lý: 727,72-145,544 = 582,176 mg/l.
Hiệu quả xử lý COD: 70%. Lượng COD sau khi ra khỏi bể lắng: 5100 x (1-0,7) = 1530 mg/l
Lượng COD được xử lý tại bể lắng I: 5100-1530 = 3570 mg/l.
Hiệu quả xử lý BOD: 70%. Lượng BOD5 trong nước thải ra khỏi bể lắng I là: 3400x(1-0,7)= 1020 mg/l.
Lượng BOD5 được xử lý là: 3400-1020=2380 mg/l.
Trong đó: V: Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng: V = 0,0285 (m/phút) = 0,000475 (m/s)
Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm
F2 = m2
Trong đó: Vtt : Tốc độ chuyển độ ng của nước thải trong ống trung tâm, lấy không lớn hơn 30 (mm/s) (điều 6.5.9 TCXD-51-84). Chọn Vtt = 20 (mm/s) = 0,02 (m/s). Diện tích tổng cộng của bể lắng: F = F1 + F2 = 54,8246 + 1,302 = 56,1266 m2 Đường kính của bể lắng: D = m
Đường kính ống trung tâm: D = 1,29 m Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng: htt = V*t = 0,000475*120*60 = 3,42 (m)
Trong đó: t: Thời gian lắng, t = 120 phút
V: Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, V = 0,0285 (m/phút) = 0,000475 (m/s).
Chiều cao phần hình nón của bể lắng đứng được xác định: hn = h2 +h3 =
= 4,74 (m). Trong đó: h2: chiều cao lớp trung hòa (m)
h3: chiều cao giả định của lớp cặn lắng trong bể D: đường kính trong của bể lắng, D = 3,085 (m)
dn: đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, lấy dn = 0,5 m
α : góc ngang của đáy bể lắng so với phương ngang, α không nhỏ hơn 500, chọn α = 500.
Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao tính toán của vùng lắng và bằng 3,42m. Đường kính phần loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe và bằng 1,35 đường kính ống trung tâm: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
D1 = hl = 1,35 × d = 1,35 * 1,29 = 1,7415 (m), chọn D1 = 1,75 (m) Đường kính tấm chắn: lấy bằng 1,3 đường kính miệng loe và bằng: Dc = 1,3 * Dl= 1,3 * 1,75 = 2,275 (m)
- Chiều cao tổng cộng của bể lắng đứng sẽ là:
H = htt + hn + hbv = htt + (h2+h3) + hbv =3,42 + 4,74 + 0,3 = 8,46 m
Để thu nước đã lắng, dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể. Thiết kế máng thu nước đặt theo chu vi vành trong của bể, đường kính ngoài của máng chính là đường kính trong của bể .
Đường kính máng thu: D máng =80% đường kính bể. D máng =0,8*8,45 = 6,76 m
Chiều dài máng thu nước: * D máng =3,14*6,76 = 21,23 m
Tải trọng thu nước trên 1m dài của máng: aL==42,4 (m3/m dài.ngày)
Bảng 5.5: Các thông số thiết kế bể lắng I
STT Thông số Kích thước
1 Tiết diện ướt của bể lắng 54,8246m2
2 Tiết diện ướt của ống trung tâm 1,302m2
3 Diện tích tổng cộng 56,1226m2
4 Đường kính của bể 8,45m
5 Đường kính ống trung tâm 1,29m
6 Đường kính trong của bể 3,085m
7 Chiều cao tính toán của vùng lắng 3,42m 8 Chiều cao tổng cộng của bể 8,46m
9 Đường kính máng thu 6,76m
10 Chiều dài máng thu 21,23m
f) UASB
(1) Tính Toán Kích Thước Bể
Q = 900 m3/ngày SS = 145,544 mg/l BOD = 1020 mg/l COD = 1530 mg/l Dầu mỡ = 37,2 mg/l
Hiệu quả xử lý BOD của bể UASB là 75%, lượng BOD5 trong nước thải khi ra khỏi bể là: 1020 x (1-0,75) = 255 mg/l.
Lượng BOD5 mà bể xử lý được là: 1020-255=765 mg/l.
Với hiệu quả xử lí của bể UASB là 80% thì lượng COD đầu ra là 1530x ( 1- 80%) = 306 mg/l
Lượng COD cần xử lý là : 1530-306 = 1224 mg/L = 1,224 kg/m3
Lượng COD cần khử trong 1 ngày là G= 1,224 x 900 = 1101,6 kg/ ngày
Chọn tải trọng xử lý trong bể UASB: L= 5 kg/m3.ngày.đêm Thể tích phần xử lí yếm khí cần thiết : Vk= m3
Chọn chiều cao phần xử lý yếm khí H1= 6m Diện tích bề mặt bể : F = m2=> Chọn 36 m2. Chọn kích thước bể LxB = 6mx6m
Chiều cao bảo vệ H3 = 0.3m
Chiều cao tổng cộng của bể Hbể = H1+ H2 + H3= 6 + 1,5 + 0,3 = 7,8 m Vậy kích thước xây dựng bể UASB là LxBxH = 6x6x7,8 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thời gian lưu nước trong bể : t = giờ ( trong khoảng cho phép ) Thời gian lưu nước từ (7 -12h )
Trong bể thiết kế 2 ngăn lắng.Nước đi vào sẽ được tách bằng các tấm chắn khí đặt nghiêng 1 góc = 600 ( với = 450 – 600 )
Gọi Hlắng là chiều cao toàn bộ ngăn lắng :
tg600= => Hlắng= tg600 – H3= tg600 – 0,3 = 2,3 m Kiểm tra yêu cầu thiết kế :>= 30% => đạt yêu cầu. Thời gian lưu nước trong ngăn lắng ( tlắng> 1 giờ) tlắng = giờ
(2) Tấm chắn khí và tấm hướng dòng
Khoảng cách giữa 2 tấm chắn khí là b
Vận tốc nước qua khe vào ngăn lắng (vqua khe = 9 ÷ 10 m/h)
(Nguồn:Trịnh Xuân Lai – Tính toán thiết kế các công tình xử lý nước thải NXB Xây Dựng, năm 2000)
Chọn vqua khe= 9m/h Ta có: vqua khe =
Trong bể UASB, ta bố trí 4 tấm hướng dòng và 8 tấm chắn khí, các tấm này đặt song song với nhau và nghiêng so với phương ngang một góc 600.
(3) Tấm chắn khí dưới
Dài = B = 6 m
Rộng = b1= Chọn chiều rộng là 1000 mm.
(4) Tấm chắn khí trên
Đoạn xếp mí của 2 tấm chắn khí lấy bằng 400mm. Dài = B = 6 m
Rộng = 0,4 m +
Tấm hướng dòng: được đặt nghiêng so với phương ngang một góc và cách tấm chắn khí dưới 1m.
Với h = 1×sin(900 - 600) = 0,5 m Rộng = 0,4 m +
(5) Tấm hướng dòng
Khoảng cách từ đỉnh tam giác của tấm hướng dòng đến tấm chắn khí dưới l =
Đoạn nhô ra của tấm hướng dòng nằm bên dưới khe hở từ 10÷20 cm. Chọn mỗi bên nhô ra 15 cm
D= 2xl + 2x150 = 2x300 + 2x150 = 900 mm Chiều rộng tấm hướng dòng: b3 =
Chiều dài tấm hướng dòng: B = 6 m
(6) Tính máng thu nước
Máng bê tông
Máng thu nước được thiết kế theo nguyên tắc máng thu của bể lắng, thiết kế 2 máng thu
nước đặt giữa bể chạy dọc theo chiều dài của bể. Vận tốc nước chảy trong máng: ( 0,6÷0,7 m/s ) (Nguồn:Xử lý nước cấp,Nguyễn Ngọc Dung, NXB Xây Dựng, 1999) Chọn VMáng= 0,6 m/s
Diện tích mặt cắt ướt của mỗi máng: A = m2
Chọn
Bề rộng máng = 300mm Chiều cao máng = 150mm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Máng bê tông cốt thép dày 65 mm, có lắp thêm máng răng cưa thép tấm không
gỉ, được đặt dọc bể, giữa các tấm chắn khí. Máng có độ dốc 1% để nước chảy dễ dàng về phần cuối máng. Tại đây có đặt ống thu nước 90 bằng thép để dẫn nước sang bể sinh học thiếu khí
(7) Máng răng cưa:
Máng tràn gồm nhiều răng cưa hình chữ V. Chiều cao một răng cưa: 50 mm
Chiều dài đoạn vát đỉnh răng cưa: 100 mm Chiều cao cả thanh: 250 mm
Khe dịch chỉnh: Cách nhau 450 mm Bề rộng khe: 12 mm
Chiều cao: 1000 mm
(8) Tính lượng khí sinh ra và ống thu khí
Lượng khí sinh ra
Lượng khí sinh ra trong bể = Qkhí = 0,5 m3x kgCODloại bỏ= 0,5x3213 = 1606,5 m3/ngày Lượng khí methane sinh ra == 0,35 m3x kgCODloại bỏ= 0,35x3213 = 1124,55 m3/ngày
(9) Tính ống thu khí
Chọn vận tốc khí trong ống Vkhí = 15 m/s Đường kính ống dẫn khí : Dkhí = =0,04 m
(10) Tính lượng bùn sinh ra và ống xả bùn :
Lượng bùn sinh ra
Lượng bùn sinh ra trong bể = (0,05 - 0,1) g VSS/g CODloaị bỏ
( Nguồn :Metcalf & Eddy – Waste water engineering Treating, Diposal, Reuse, MccGraw-Hill, Third edition, 1991)
M bùn = 0,1*3213 = 321,3 kg/ ngày
Thể tích của bùn sinh ra trong một ngày Vbùn =m3/ngày
Lượng bùn sinh ra trong một tháng = 0,165 x30 = 4.95 m3/tháng Chiều cao của bùn trong 1 tháng : hbùn =
Chọn thời gian xả bùn 6 tháng một lần
Thể tích bùn sinh ra trong 6 tháng = 4.95*6 =29,7 m3
Chọn thời gian xả bùn là 3 giờ .Lưu lượng bùn xả ra : Qxả =
Chọn = 100 mm
(11) Hệ thống phân phối nước trong bể
Với loại bùn dạng hạt ,tải trọng > 4 kgCOD /m3.ngày thì số điểm phân phối nước trong bể cần thỏa 2 m2 / đầu phân phối
Số đầu phân phối cần : =
Vận tốc nước trong ống chính ( là ống đẩy của bơm ):chọn Vchính = 2 m/s Dchính =
Bảng 5.6: Các thông số thiết kế bể UASB
STT Thông số Kích thước
1 Thể tích phần xử lý 214,2m3 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2 Chiều cao xử lý 6m
3 Chiều cao tổng cộng 7,8m
5 Chiều cao phần lắng (H2) 1,5m 6 Chiều cao bảo vệ (H3) 0,3m
7 Chiều cao ngăn lắng 2,3m
g) BỂ AEROTANK
Loại bỏ các hợp chất hữu cơ hoà tan có khả năng phân huỷ sinh học nhờ quá trình vi sinh vật lơ lửng hiếu khí.
Tính toán
Các thông số tính toán
Bảng 5.7: Các thông sốđầu vào và đầu ra của bể aerotank: Các thông số Đơn vị Giá trị đầu
vào
Giá trị đầu ra
Lưu lượng m3/ngày 900 900
COD mg/l 306 150
BOD5 mg/l 255 50
SS mg/l 145,544 100
Ta chọn các thông số thiết kế bể aerotank như sau:
Bảng 5.8: các thông số bể aerotank
Hàm lượng bùn hoạt tính sinh ra
trong bể aerotank Chọn X = 5000 mg/l (MLVSS =2000 ÷ 25000 MG/L)
Tỉ số MLVSS/MLSS 0,7 (z = 0,3)
Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn (Thường trong khoảng 4000÷12000 mgVSS/l) chọn = 10.000 mgVSS/l
Nhiệt độ nước thải 300C
Thời gian lưu bùn SRT = 10 ngày Hệ số phân hủy nội bào Kd = 0,06/ngày
Hệ số sản lượng tối đa Y = 0,6 (mgVSS/mgBOD5) Tỉ số chuyển đổi BOD5 = 0,68 x BOD20
• Nước thải đầu vào đã điều chỉnh đủ chất dinh dưỡng và pH thích hợp điềukiện xử lý sinh học
• Cặn lơ lững đầu ra 50 (mg/l) , gồm có 65% là cặn dễ phân huỷ sinh học • Chế độ thuỷ lực khuấy trộn hoàn chỉnh
• Loại và chức năng bể: Bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh
Tính nồng độ BOD trong nước thải sau khi xử lý sinh học:
Lượng cặn hữu cơ trong nước ra khỏi bể aerotank : 0,6550=32,5 mg/l
C2H7NO2 + 5O2→ 5CO2 + 2H2O + NH3 + năng lượng 113 5x32 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1