2009 TK kế PH7,17 6-8 6,5 –Ố8,
3.1.3 Tính toán song chắn rác
Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và các thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định.
Song chắn rác gồm các thanh đan sắp xếp cạnh nhau ở trên mương dẫn nước. Khoảng cách giữa các thanh đan từ 16 đến 50 mm, các thanh đan có thể làm bằng thép, nhựa, gỗ. Tiết diễn của các thanh đan hình chữ nhật s . b =10.10 và 6.80mm, hình tròn tiết diễn d = 8-10 mm, hoặc hình elip…..
Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy một góc 50-900, song chắn phải dễ tháo dỡ, lấy rác và tổn thất áp lực qua đó không quá lớn.
[1 - 66]
Nước thải sau khi qua ngăn tiếp nhận được dẫn tới song chắn rác theo mương hở có tiết diện hình chữ nhật. Khối lượng nước thải cần xử lý lớn và là nước thải đô thị nên khối lượng rác tại song chắn rác sẽ nhiều (≥ 0,1 m3/ngày). Do vậy, chọn song chắn rác cơ giới với một song công tác và một song dự phòng.
Chiều cao lớp nước ở song chắn rác lấy bằng bằng chiều cao lớp nước của mương dẫn nước thải h1 = h2 = 1,4m. Sử dụng song chắn rác có khe hở 20mm thanh chắn có dạng hình chữ nhật với kích thước 10mm.20mm
B K B K BS h h H B L 1 L S L 2 ϕ α
Hình 3.3. Sơ đồ đặt song chắn rác
a ’ b ’ c ’
Hình 3.4 Tiết diện các thanh song chắn
Tính toán song chắn rác bao gồm xác định kích thước buồng đặt song chắn rác, song chắn và tổn thất áp lực cột nước qua song chắn rác.
Để tính toán song chắn rác đầu tiên cần xác định số lượng khe hở n theo công thức sau:
-Số lượng khe hở của song chắn rác:
0 1 s Q k n v h b × = × × [ 1- 68]
Trong đó;
+ Q: lưu lượng của nước thải m3/s, Q = Qmax = 120000(m3/ngày)=1,39(m3/giây)
+ vs: tốc độ nước chảy qua song chắn, theo TCXDVN 51:2008 vtt = 0,8÷ 1m/s, để tránh lắng cát chọn vtt= 1 m/s.
+ h1: độ sâu nước ở chân song chắn rác, chọn h1 = 1 m.
+ b : khoảng cách giữa các thanh đan song chắn từ 16-50 mm, chọn b=20 mm = 0,02 m
+KZ: hệ số tính đến hiện tượng thu hẹp dòng chảy do cào vớt rác bằng cơ giới. Lấy K=1,05 [1 – 68]
Vậy số lượng khe hở song chắn rác là: 1,39 1,05
72,9751 1 0,02 1 1 0,02
n= × =
× × (khe hở)
Lấy số khe hở là 73 khe hở.
- Chiều rộng buồng đặt song chắn rác: ( 1) .
s
B =s n− +b n (m) [5 – 62]
s: là đường kính song chắn rác chọn s=10 mm=0,01m b: khoảng cách giữa các khe b= 0,02m
Chiều rộng buồng đặt song chắn rác:
BS = 0,01×(73 - 1) + 0,02×73=2,18 (m) - Chiêù dài đoạn mở rộng:
Chọn góc mở rộng của mương là θ=200 1 2,18 1 2 2 20 s k B B l tgϕ tg − − = = =1,62(m) [5 - 62]
Bk : chiều rộng máng dẫn nước trước song chắn rác Bk = 1m - Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn:
l’1 = 0,5l1 = 0,5.1,62=0,81m
- Chiều dài đặt buồng song chắn (ls) không nhỏ hơn 1m, diện tích khu vực mở rộng sau song chắn không nhỏ hơn 0,8m2 [5 - 62].
Do vậy, ta chọn (ls = 1,5m), song chắn đặt cách đầu đoạn mương mở rộng 0,8m.
- Chiều dài đoạn mương đặt song chắn rác là:
Lxd= l1+ l’1+ls = 1,62+1,5+0,81= 4m - Tổn thất áp lực qua song chắn rác: 2. 2. p v p h g = ξ m [4 – 75] Trong đó:
v - vận tốc dòng chảy trước song chắn , m/s; v= vs =1 (m/s)
p - hệ số tính đến sự tăng trở lực do song chắn bị bịt kín bởi vật thải (p = 3);
g - gia tốc trọng trường (g = 9,81 m/s2);
ζ - Trở lực cục bộ của song chắn, phụ thuộc vào tiết diện song chắn rác.
43 3 .( ) .s Sin b ξ = β α [4 - 75] Trong đó:
s - chiều dày thanh chắn s = 0,01m
b - khoảng cách giữa các thanh b = 0,02m
α - góc nghiêng của song chắn so với mặt phẳng ngang. Để tiện cho công tác thu rác từ song chắn rác ta lắp đặt song chắn nghiêng một góc α = 600so với mặt phẳng đứng. [5 - 60]
β - yếu tố hình dạng của thanh chắn. Thanh chắn tiết diện hình chữ nhật, β=2,42. [4 - 75] 0 4 3 0,01 2, 42 ( ) 60 0,83 0,02 Sin ξ = × × = 2 1 3 0,83 0,127 2 9,81 p h = × × = × m
- Chiều cao xây dựng mương đặt song chắn:
1 1, 4 0,127 1,527
s p
H = +h h = + = m ~1,60m
- Lượng rác bị giữ lại tại song chắn được tính theo công thức:
4 650000W 7,12 W 7,12 365 1000 365 1000 a N× × = = = × × m3/ngày [5 - 62] Trong đó:
a - lượng rác tính trên đầu người trong năm, lít/người.năm. Đối với nước thải sinh hoạt là b = 20mm, lấy a = 4 lít/người.năm; [5 - 62]
N - số dân tính toán sử dụng hệ thống thoát nước, người.
Rác bị giữ lại tại song chắn có độ ẩm 80%, độ tro 7 - 8%, trọng lượng thể tích là 750 kg/m3 [5 - 60]. Do đó, khối lượng rác thu được hàng ngày từ song chắn là:
1
W =7,12 750 5342× = (kg/ngày) = 5,342(Tấn/ngày)
Thông số xây dựng mương đặt song chắn rác
Dài Rộng Cao
4m 2,2m 1,6m
Máng đo lưu lượng được xây xựng sau song chắn rác, trước hồ kỵ khí nhằm giám sát lưu lượng nước thải vào hệ thống hàng giờ.
Máng parsan gồm các phần chính sau đây: phần thu hẹp, họng và phần mở rộng. Máng thường đặt ở đoạn máng thẳng hình chữ nhật, chiều rộng lớn hơn 40cm. Ở phần giữa (họng) , tường phải thẳng đứng, đáy phải có độ giốc i=0,375 theo hướng nước chảy. Kích thước các phần cơ bản của máng phụ thuộc vào lưu lượng nước thải thường được chuẩn hóa [1 – 289].
Bảng 3.3: Bảng mối quan hệ giữa b và α
b m 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8
α 1,522 1,55 1,56 1,568 1,578 1,593
Để đo lưu lượng nước thải chảy qua máng chỉ cần đo chiều sâu HA tại điểm đầu đường dốc trong túi nước. lưu lượng nước thải được xác định theo biểu thức sau:
Q= 2,365×b× HAα
Q=120000m3/ngày = 1,4m3/s =1389 lit/s b: chiều rộng họng máng chọn b=1,2m
α : hệ số phụ thuộc họng máng b chọn α=1,568 [1 – 289] Vậy chiều sâu tại điểm đầu đường dốc khoảng:
1, 4 0,5 0,5 2,365 1, 2 2,365 1, 2 A Q H α = = = × × ==>HA =0,4m
Với lưu lượng nước thải 1389 lit/s được chuẩn hóa chọn máng parsan có kích thước: b=1; H=1,65; b=1,68; B1=1,3; hH=0,22; l1=1,7; l2=0,9; l3=0,6m [1 – 322]. Xây dựng máng dài 5m,
Thông số xây dựng máng đo lưu lựng nước thải
Dài Rộng Cao
5m 1,7m 1,7m
Hình 3.5. Máng đo lưu lượng nước thải