Đang tải... (xem toàn văn)
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ,HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ,THỦY HẢI SẢN,CÔNG XUẤT 1000M3NGÀYĐÊM, THEO SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
TÍNH TOÁN- THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY HẢI SẢN CÔNG XUẤT 1000M 3 /NGÀYĐÊM THEO SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ Chỉ tiêu Hàm lượng TCVN 5945 -2005 (cột B) Đơn vị Thời gian thải 24 h Lưu lượng trung bình 1000 M 3 /ngày đêm pH 6.9 – 7.9 5 – 9 COD 1500 100 Mg/l BOD 1050 50 Mg/l SS 270 100 Mg/l N tổng 120 60 Mg/l P tổng 10 6 Mg/l Một số thông số đầu vào Lưu lượng trung bình ngày đêm ngaydemmQ tb /1000 3 = Lưu lưong theo h hmQ tbh /67.41 24 1000 3 == hmkQQ tbhh /83.707.1 24 1000 3 maxmax =×=×= hmkQQ tbhh /67.164.0 24 1000 3 minmin =×=×= Lưu lượng theo s smQ tbs /01157.0 360024 1000 3 = × = smkQQ tbss /0197.07.1 360024 1000 3 maxmax =× × =×= 1 smkQQ tbss /0046.04.0 360024 1000 3 minmin =× × =×= max k , min k : Hệ số không điều hòa giờ lớn nhất, nhỏ nhất 1. Song chắn rác Nhiệm vụ của song chắn rác Song chắn rác giữ lại các tạp chất có kích thước lớn như: xương cá, các loại vỏ ngêu, tôm, cua Lượng rác thải được tách ra ở song chắn rác sẽ được đưa đi làm thức ăn cho gia súc hoặc có thể đem đi chôn lấp. Đây là công trình đầu tiên trong thành phần của trạm xử lý nươc thải. Nội dung tính toán SCR • Kích thước mương đặt song chắn • Tính toán SCR Chọn vận tốc qua song chắn rác là smv /5.0= Khoảng cách giữa hai thanh chắn là b = 0.02m Độ dày lớp nước trong mương là mh 14.0 1 = Độ dày của mối thanh chắn: d = 0.005m Tính toán số khe của song chắn rác: 147.14 14.002.05.0 05.10197.0 1 max ≈= ×× × =× ×× = k hbv Q n s khe Với k = 1.05 là hệ số tính hiện tượng thu hẹp dòng chảy Chọn số khe song chắn rác là 14 khe, số thanh chắn rác là 15 thanh. Bề rộng tổng cộng của song chắn rác ( ) ( ) mnbndB s 35.01402.0114005.01 =×++×=×++×= Kiểm tra vận tốc dòng chảy trước song chắn rác để khắc phục khả năng đọng cặn. smsm hB Q v s s kt /4.0/41.0 14.035.0 0197.0 1 max >= × = × = Tổn thất áp lực qua song chắn rác: 2 mmmmm g vV h s 1506006.0 81.92 41.05.0 7.0 1 27.0 1 2222 <== × − ×= − ×= Chiều cao tổng cộng của song chắn rác mhhhH bvs 446.03.0006.014.0 1 =++=++= 2. Bể lắng cát Nhiệm vụ của bể lắng cát Bể lắng cát có chỉ nhiệm vụ lắng cát, không lắng các tạp chất hữu cơ. Cát lấy ra đem đi rửa, qua sân phơi cát rồi đem đổ bỏ, hoặc sử dụng san lấp mặt đường. Nội dung tính toán gồm • Thể tích của bể lắng cát • Lượng cát lắng trong một ngày đêm Chọn thời gian lưu của bể lắng cát ngang: t = 30s Chọn vận tốc nước trong bể lắng ngang: n v = 0.2 (m/s) Thể tích tổng cộng của bể lắng cát ngang 3 max 0.0197 30 0.591 s W Q t m= × = × = Diện tích mặt cắt ngang của bể lắng cát 2 max 0985.0 2.0 0197.0 m v Q F n s n === Chiều rộng của bể lắng cát ngang 3 350 mm 0.0985 0.4 0.25 n F m H = = =B Với H = 0.25 m là chiều cao công tác của bể lắng cát ngang. Chia bể lắng cát thành 2 đơn nguyên n = 2 Chiều dài của bể lắng ngang 0.591 3 2 0.4 0.25 W L m n B H = = = × × × × Chọn chiều cao bảo vệ của bể lắng cát: 0.25 m Vậy kích thước của bể lắng cát: L x B x H = 3 x 0.4 x 0.5 m. Lượng cát trung bình sau mỗi ngày đêm ngaydemm qQ W tbngay c /15.0 1000 15.01000 1000 3 0 = × = × = Với q o : lượng cát trong 1000m 3 nước thải, q 0 =0.15m 3 cát/ngaydem Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát ngang trong ngày đêm 0.15 2 0.125 3 0.4 2 c x c W t h m L B n × × = = = × × × × Với t x là chu kì xả cát, t x =2 ngày đêm. Tính diện tích sân phơi cát Nhiệm vụ của sân phơi cát Rửa cặn bám trong quá trình lắng cát, gây mùi trong cát. Đồng thời làm khô cát đem tận dụng trải mặt đường. Chiều dài của sân phơi cát: L = 3 m Chọn thời gian phơi cát = chu kỳ xả cát, t = 2 ngày đêm Thể tích cát trên sân: W = 0.3 m 3 Tính chiều rộng sân phơi cát: w 0.3 0.4 2 0.125 3 B m t h L = = = × × × × Diên tích sân phơi cát: B x L = 0.4m x 3m 3. Bể điều hòa. Nhiệm vụ của bể điều hòa 4 Giảm bớt sự dao động của hàm lượng các chất bẩn trong nước do quá trình sản xuất thải ra không đều. Tiết kiệm hóa chất để trung hòa nước thải. Giữ ổn định lưu lượng nước đi vào các công trình xử lý tiếp theo. Hàm lượng BOD, COD, SS sau bể điều hòa đạt BOD = 95% x 1050 = 998 mg/l COD = 95% x 1500 = 1425 mg/l SS = 85% x 270 = 230 mg/l Xác định thể tích bể điều hòa • Thể tích tích lũy Thể tích tích lũy dòng vào của giờ thứ i được xác định: ( ) ( 1)v i v i i V V Q − = + Trong đó V v(I-1) : thể tích tích lũy dòng vào của giờ trước đó (m 3 ) Q v(i) : lưu lượng nước thải của giờ đang xét (m 3 /h) Thể tích tích lũy bơm đi của giờ thứ i ( ) ( 1) ( )b i b i b i V V Q − = + Trong đó: V b(I-1) : thể tích tích lũy bơm của giờ trước đó (m 3 ) Q b(i) : lưu lượng bơm của giờ đang xét (m 3 /h) • Thể tích bể điều hòa Dựa vào các công thức tính như trên ta có thể lập bảng thể tích tích lũy cho mỗi giờ trong ngày như bảng sau. 5 Giờ Q(m 3 /h) Thể tích tích lũy vào bể (m 3 ) Thể tích tích lũy bơm đi (m 3 ) Hiệu số thể tích )( 3 mVV i tl i bd − 1 22 22 41.6 19.6 2 20 42 83.4 41.4 3 15 57 124.8 67.8 4 15 72 166.5 94.5 5 15 87 208 121 6 17 104 249.7 147 7 35 139 291.2 152.2 (max) 8 70.8 209.8 332.9 123.1 9 70 279.8 374.4 94.6 10 69.2 349 416.1 67.1 11 65 414 457.6 43.6 12 38 452 499.3 47.3 13 35 487 540.8 53.8 14 35 522 582.5 60.5 15 39 562 624 62 16 79 641 666 24.6 17 54 695 702.3 7.3 18 54 742 748.8 6.8 19 45 787 790.6 3.6 20 44 831 832 1 21 49 880 873.8 -6.2 22 48 928 956.8 28.8 23 42 970 956.7 -13.3 (min) 24 30 1000 1000 0 Bảng 1: Thể tích tích lũy theo giờ Thể tích lý thuyết bể điều hòa bằng hiệu đại số giá trị dương lớn nhất và giá trị âm nhỏ nhất của cột hiệu số thể tích tích lũy ( ) =−= minmax VVV LTdh 152.2 – (- 13.3) = 165 (m 3 ) Thể tích thực tế của bể điều hòa ( ) ( ) ( ) LTdhTTdh VV 2.11.1 ÷= ( ) )(6.1985.1652.1 3 mV TTdh =×= 6 i bd V i tl V Vậy thể tích thực của bể điều hòa là: 198.6 m 3 Dựa vào số liệu bảng thể tích tích lũy theo giờ, ta vẽ được biểu đồ tích lũy theo giờ Biểu đồ 1: Biểu đồ tích lũy Chọn bể có hình dạng tròn: Chiều cao lớp nước lớn nhất h max = 4m Chiều cao bảo vệ h bv = 0.5m Vậy chiều cao tổng cộng: H = h max + h bv = 4 + 0.5 = 4.5(m) Đường kính bể: )(95.7 4 6.19844 m H V D =×=×= ππ Vậy kích thước bể điều hòa: D x H = 7.95m x 4.5m Tính toán bơm dùng trong bể điều hòa Tại bể điều hòa có đặt bơm nhúng chìm để bơm nước thải qua bể lắng 1, do đó ta phải tính công suất của bơm đặt tại đây. Cột áp toàn phần của bơm: H = 4.5m + 0.3m = 4.8m 7 Lưu lượng bơm: Q = 1000 m 3 /ngày.đêm Công suất của máy bơm: ( ) kW gHQ N 68.0 864008.01000 10008.481.91000 1000 = ×× ××× == η ρ Công suất thực tế của máy bơm: ( ) )(37.102.168.05.15.1 HPkWNN TT ==×=×= Xác định hiệu quả khử BOD 5 của bể điều hòa Dựa vào kết quả phân tích biểu đồ hoặc bảng, ta xác định được thời điểm bể cạn nhất là lúc 7 giờ. - Thời điểm tính toán bắt đầu từ lúc 8 giờ. Thể tích nước trong bể điều hòa ở giờ đang xét thứ I được xác định theo công thức sau: Trong đó: V (i) : thể tích nước trong bể điều hòa ở giờ đang xét (m 3 ) V (I-1) : thể tích nước trong bể điều hòa ở giờ trước đó (m 3 ) V in(i) : thể tích nước đi vào bể điều hòa ở giờ đang xét (m 3 ) V out(i) : thể tích nước bơm ra khỏi bể điều hòa ở giờ đang xét (m 3 ) Ta tính được thể tích nước trong bể điều hòa vào lúc 8 giờ: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 8878 2.296.418.700 mVVVV outin =−+=−+= Thể tích nước trong bể điều hòa vào lúc 9 giờ: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 9989 6.576.41702.29 mVVVV outin =−+=−+= Giả sử khối nước trong bể điều hòa được xáo trộn hoàn toàn. Vậy hàm lượng BOD 5 trung bình bơm ra khỏi bể có thể tính theo biểu thức sau: ( ) ( ) ( 1) ( 1) ( ) ( ) ( 1) . . in i in i i i out i in i i V S V S S V V − − − + = + 8 ( ) ( 1) ( ) ( )i i in i out i V V V V − = + − Trong đó: S out(i) : hàm lượng BOD 5 trung bình của dòng ra ở giờ đang xét (mg/l) S in(i) : hàm lượng BOD 5 trung bình của dòng vào ở giờ đang xét (mg/l) V (i-1) : thể tích nước trong bể điều hòa ở giờ trước đó (m 3 ) V in(i) : thể tích nước đi vào bể điều hòa ở giờ đang xét (m 3 ) Vậy ta tính được hàm lượng BOD 5 trung bình của dòng ra vào lúc 8 giờ: ( ) ( ) ( ) ( ) )/(1500 08.70 1330015008.70 3 78 7788 8 mmg VV SVSV S in inin out = + ×+× = + + = Hàm lượng BOD 5 trung bình của dòng ra vào lúc 9 giờ: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) )/(1366 2.2970 15002.29131070 3 89 8899 9 mmg VV SVSV S in inin out = + ×+× = + + = Giờ trong ngày Q(m3/h) Thể tích nước trong bể (m3) BOD vào (mg/l) BOD trung bình ra khỏi bể (mg/l) Tải lượng BOD trước điều hòa(kgBOD5) Tải lượng BOD sau điều hòa(kgBOD5/h) 8 70.8 29.2 1500 1500 106.2 (max) 62.4 (max) 9 70 57.6 1310 1366 91.7 56.8 10 69.2 82 1250 1277 86.5 53.1 11 65 108.6 1220 1237 79.3 51.4 12 38 103 1030 1170 39.1 48.6 13 35 96.4 790 969 27.6 40.3 14 35 89.8 770 785 26.9 32.6 15 39 87.2 855 795 33.3 33.1 16 79 124.6 1350 1090 86.1 43 17 54 137 1310 1338 70.7 56 18 54 149.4 1230 1287 66.4 55 19 45 152.8 790 1128 35 46.9 20 44 152 870 807 38.3 33.5 21 49 162.6 1150 937 56.3 38.9 22 48 169 1250 1172 60 48.7 23 42 169.4 990 1198 41.6 49.8 9 Giờ trong ngày Q(m3/h) Thể tích nước trong bể (m3) BOD vào (mg/l) BOD trung bình ra khỏi bể (mg/l) Tải lượng BOD trước điều hòa(kgBOD5) Tải lượng BOD sau điều hòa(kgBOD5/h) 24 30 157.8 695 945 20.8 39.3 1 22 138.2 695 695 13 28.9 (min) 2 20 116.6 792 707 18 29.4 3 15 90 890 803 13.5 (min) 33.4 4 15 63.4 910 892 13.6 37.1 5 15 36.8 1060 938 19 39.1 6 17 12.2 1220 1110 20.7 46.2 7 35 0 1330 1301 46.5 54.1 Trung bình 41.6 1050 1060 46.1 44.2 Bảng 2: Hàm lượng BOD 5 trung bình và tải lượng BOD 5 trước và sau bể điều hòa Tỉ số Trước điều hòa Sau điều hòa L max : L tb 106.2 : 46.1 = 2.3 62.4 : 44.2 = 1.4 L min : L tb 13.5 : 46.1 = 0.3 28.9 : 44.2 = 0.65 L max : L min 106.2 : 13.5 = 7.8 62.4 : 28.9 = 2.2 Bảng 3: Hệ số không điều hòa về tải trọng BOD 5 Các dạng xáo trộn trong bể điều hòa Dạng khuấy trộn Giá trị Đơn vị Khuấy trộn cơ khí 4-8 W/m 3 thể tích bể Tốc độ khí nén 10-15 Lit/m 3 thể tích bể.phút Bảng 4: Các dạng xáo trộn trong bể điều hòa Chọn khuấy trộn bể điều hòa bằng hệ thống thổi khí. Chọn: tốc độ khí nén R=13lit/m 3 phút=0.013m 3 /m 3 phút Lưu lượng khí nén cần cho khuấy trộn 10 [...]... Kd: Hệ số phân hủy nội bào Y: Hệ số sản lượng bùn 23 Các bước tính toán cho aeroten xáo trộn hoàn toàn B1) Xác định BOD5 của nước thải đầu vào và đầu ra aeroten • Lưu lượng trung bình của nước thải trong một ngày đêm Qtbngay = 1000m3/ngàyđêm • Hàm lượng COD trong nước thải dẫn vào aerotank: 399 mg/l • Hàm lượng BOD5 trong nước thải dẫn vào aeroten La = 197mg/L • Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải. .. Hxd x L x B = 4.7m x 7.94m x 6m B10) Tính toán ống dẫn nước thải , ống dẫn bùn vào bể Ống dẫn nước thải • Đường kính ống 4×Q = v ×π D= 4 × 0.0116 = 0.122m 1 × 3.14 Chọn ống dẫn nước thải là ống PVC có đường kính 125 mm Với v : Vận tốc nước thải chảy trong ống , chọn v = 1m / s Q : Lưu lượng nước thải , Q = 1000m 3 / ngay ≈ 0.0116m 3 / s • Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống v= 4×Q 4 × 0.0116... UASB bùn hạt có hàm lượng bùn trung bình 25kgVSS/m3 (phụ thuộc vào nhiệt độ vận hành, nước thải có VFA hòa tan, nước thải không có VFA và nước thải có cặn lơ lửng chiếm 30% tổng COD Thực nghiệm trên mô hình Pilot rút ra được kết quả sau • Bùn nuôi cấy ban đầu lấy từ bùn của bể phân hủy kỵ khí từ quá trình xử lý nước thải sinh hoạt bể với hàm lượng 30KgSS/m3 • Ở tải trọng thể tích L 0 =3KgCOD/m 3 ngày,... tuần hoàn), ta được : αX th = X + αX X 3000 Q Hay α = X − X = 8000 − 3000 = 0,6 và α = th Q th Thông số tham khảo Các thông số tính toán cơ bản cho aeroten kiểu xáo trộn hoàn toàn có thể tham khảo theo trang 144– sách Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – tính toán thiết kế công trình” – Lâm Minh Triết , Nguyễn Phước Dân, Nguyễn Thanh Hùng) • Thời gian lưu bùn θc = 5 – 15 ngày • Tỉ số F/M 0.2 – 0.6... cần thiết Hd = 0.4m + 0.5m + 4m = 4.9m • Pm = Áp lực của máy nén khí (10.33 + H ) = (10.33 + 4.9) = 1.47( atm ) d 10.33 10.33 Theo công thức 152 –giáo trình Xử lý nước thải của Hoàng Huệ ta có công suất của máy nén khí: N LT = [ ] [ ] 34400 34400 0.29 0.29 × ( Pm ) − 1 × q k = × (1.47 ) − 1 × 0.036 = 1.435 KW 102 102 Công suất tính toán của máy nén khí N tt = N LT 1.435 = = 2.05 KW η 0 7 Tính toán. .. sát dọc theo chiều dài ống dẫn, m hc : Tổn thất cục bộ, m hf : Tồn thất qua thiết bị phân phối, m H : Chiều sâu hữu ích của bể, chọn H = 4.3m Tổn thất hd và hc thường không vượt quá 0,4m ; tổn thất hf không quá 0,5m Ap lực không khí P= 10.33 + H ct = 1.5034at 10.33 Theo công thức 152 –giáo trình Xử lý nước thải của Hoàng Huệ ta có công suất của máy nén khí: Công suất máy nén khí tính theo công thức... bể phải phụ thuộc vào chiều cao • H : B = (1.1 – 2,2):1 (thường chọn 1,5 – 1) Tóm tắt các số liệu tính toán Hàm lượng BOD5 trong nước thải cần đạt sau xử lý Lt = 15% x 197 = 29.6 mg/L ≈ 30mg/l Hàm lượng COD trong nước thải cần đạt sau xử lý: 15% x 399 = 59.85 mg/l Hàm lượng chất lơ lửng cần đạt sau xử lý Cs = 22% x 138 = 30mg/l < 100mg/ Q,X0 Xác định tỷ số tuần hoàn Aeroten Q+Qth,X Qra,Xra Lắng II... tuần hoàn bùn hoạt tính Qth/Q = 0.25 – 1 Điều kiện để tính toán quá trình bùn hoạt tính xáo trộn hoàn toàn • MLVSS : MLSS = 0.8 • Hàm lượng bùn tuần hoàn Xth = 8000mgVSS/L • Hàm lượng bùn hoạt tính trong bể aeroten MLVSS = 3000mg/L 22 • Thời gian lưu bùn trung bình θc = 10ngày • Nước thải chế biến thủy sản có chứa đầy đủ lượng chất dinh dưỡng N, P và các chất vi lượng khác • Nước thải sau lắng II chứa... mặt bằng F= W 204.87 m 3 = = 47.64m 2 H 4.3m Với H : Chiều cao công tác aeroten, H = 4.3m Thông số Chiều cao hữu ích, m Chiều cao bảo vệ, m Khoảng cách từ đáy đến đầu khuếch tán Giá trị 3.0 – 4.6 0.3 – 0.6 0.45 – 0.75 khí, m Tỉ số rộng : sâu 1.0 : 1 – 2.2 : 1 (trang 433 - – sách Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – tính toán thiết kế công trình” – Lâm Minh Triết , Nguyễn Phước Dân, Nguyễn Thanh... rắn lơ lửng ở đầu ra = 256mg/L x 0.68 = 17.38mg/L • BOD5 hòa tan trong nước ở đầu ra BOD5 ht = 30mg/L – 17.38mg/L = 12.62mg/L B3) Xác định hiệu quả xử lý Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hòa tan E ht = 197mg / l − 12.62mg / l = 96% 197 24 Hiệu quả xử lý tính theo tổng cộng Etc = 197mg / l − 30mg / l = 85% 197 B4) Xác định thể tích công tác của bể aeroten W= θ c × Qtbngay × Y × ( La − Lt ) 10 × 1000 × . TÍNH TOÁN- THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỦY HẢI SẢN CÔNG XUẤT 1000M 3 /NGÀYĐÊM THEO SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ Chỉ tiêu Hàm lượng TCVN 5945 -2005 (cột B) Đơn vị Thời gian thải 24 h Lưu. lượng các chất bẩn trong nước do quá trình sản xuất thải ra không đều. Tiết kiệm hóa chất để trung hòa nước thải. Giữ ổn định lưu lượng nước đi vào các công trình xử lý tiếp theo. Hàm lượng BOD,. ) atm H P d m 47.1 33.10 9.433.10 33.10 33.10 = + = + = Theo công thức 152 –giáo trình Xử lý nước thải của Hoàng Huệ ta có công suất của máy nén khí: ( ) [ ] ( ) [ ] KWqPN kmLT 435.1036.0147.1 102 34400 1 102 34400 29.029.0 =×−×=×−×= Công suất tính