Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu trình bày các tính toán các công trình trong hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia một cách đầy đủ và chính xác. Dây chuyền xử lý gồm có các bể kỵ khí, hiếu khí, đảm bảo xử lý lượng chat hữu cơ lớn có trong nước thải nhà máy bia.
BÁO CÁO MÔN HỌC XỬ LÍ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Đề tài: Thiết kế hệ thống xử lí nước thải nhà máy Bia Quảng Ngãi GVHD: TS Trần Văn Quang Nhóm 6: 1.Vũ Hinh (L) Nguyễn Thị Liên Đoàn Anh Sơn Hồ Thị Thu Thủy Y Yến I Dây chuyền công nghệ: * Thuyết minh dây chuyền công nghệ: Nước thải từ mạng lưới thu gom đưa giếng tập trung trạm xử lý, sau nước đưa ngăn tiếp nhận Từ ngăn tiếp nhận nước theo mương dẫn qua song chắn rác thô, sau nước vào hố gom Tại nước bơm đến lưới lọc rác tinh đặt bể điều hòa nhằm loại bỏ loại rác kích thước bé Sau nước sang bể mê tan Tại diễn trình phân hủy kị khí với thời gian ngày với bể mê tan có cánh khuấy Hiệu xử lí bể mê tan 80 ÷ 90% Nước từ bể mê tan đưa đến bể Aeroten , chất hữu oxy hóa với hiệu suất khoảng 80-90% Nước từ Aeroten chảy sang bể lắng ly tâm để tách bùn Bùn từ lắng hai bơm tuần hoàn ngăn tái sinh bùn để đưa vào bể Aeroten, phần lại đưa sân phơi bùn Nước thải sau lắng ly tâm đạt tiêu chuẩn theo mương dẫn xả vào nguồn tiếp nhận sông Trà Khúc Rác từ song chắn rác đưa đến thùng rác vận chuyển hàng ngày Lượng bùn dư từ bể lắng ly tâm bể mê tan đưa sang sân phơi bùn nhằm làm giảm độ ẩm xuống 75% Sau bùn khô vận chuyển đến bãi chôn lấp hợp vệ sinh II Tính toán kích thước công trình: Ngăn tiếp nhận nước thải: - Lưu lượng tính toán: giả sử q max,h = 138 m3/h , theo bảng 3.4 – Xử lý nước thải đô thị công nghiệp- Lâm Minh Triết, chọn ngăn tiếp nhận với thông số ngăn sau: Lưu lượn g nước thải Q ( m3 / h) 138 Đườn g kính ống áp lực, d (mm) ống 250 Kích thước ngăn tiếp nhận A 150 B 100 H 130 H1 100 h 40 h1 40 b 250 h h1 H1 H Nước thải vào B Ngăn tiếp nhận A b Ngăn tiếp nhận Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận tới công trình có tiết diện hình chữ nhật •Kết tính toán thuỷ lực mương dẫn nước thải sau ngăn tiếp nhận: Thông số thuỷ lực Lưu lượng nhỏ Q s = 0.01 tc (l/s) Chiều rộng mương B (mm ) Độ dốc i Lưu lượng trung bình Q tc tb s = 0.019 (l/s) Lưu lượng lớn tc Q max s = 0.038 (l/s) 250 250 250 0.003 0.003 0.003 - Chiều cao xây dựng mương : H = hmax + hbv hmax : Chiều cao lớp nước lớn mương lấy độ đầy tính toán mương dẫn ứng với q max , hmax = 0,15m hbv : Chiều cao bảo vệ mương hbv = 0,35 m => H = 0,15 + 0,35 = 0,5 m Tính toán song chắn rác: Chọn song chắn rác song chắn làm việc, 1dự phòng Hình : Song chắn rác A-A hs h1 h1 h1 A A Bm Bs L1 Ls L2 •Chiều cao lớp nước song chắn rác lấy chiều cao lớp nước mương dẫn nước ứng với trường hợp Qmax: h = hmax = 0.15 m •Số khe hở song chắn rác: n= q max 0,038 ×k = × 1,05 = 16 khe v × l × hmax × 0,016 × 0,15 Trong đó: n - số khe hở qmax - lưu lượng lớn giây: qmax = 0.038 (m3/s) v : vận tốc dòng nước qua song chắn ứng với lưu lượng lớn nhất, giả sử v= m/s b - khoảng cách khe hở l = 16 mm = 0,016 m k - hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy hệ thống cào rác, k = 1,05 •Chiều rộng song chắn rác tính theo công thức sau Bs = s(n +1) + (l.n) = 0,008(16+1)+(0,016.16) = 0,4 (m) Trong : s bề dày song chắn rác, thường lấy 0,008m •Tổn thất áp lực song chắn rác : hs = ξ v max K 2.g (m) Trong đó: vmax – vận tốc nước thải trước song chắn rác ứng với chế độ Qmax K – hệ số tính đến tăng tổn thất vướng mắc rác song chắn K=2-3 Chọn K1 = ξ - hệ số sức cản cục song chắn rác: 4 ξ = β b sin(α ) = 1,83. 0,008 sin(60) = 0,628 l 0,016 β - hệ số phục thuộc vào tiết diện ngang song chắn Tra bảng 3-7 chọn β = 1,83 α - góc nghiêng song chắn so với hướng dòng chảy α = 600 ⇒ hs = 0,628 12.3 = 0,1 (m) 2.9,81 • Chiều dài phần mở rộng trước chắn rác L1 với góc mở rộng mương 300 Bs − Bm 0,4 − 0,25 L1 = = 0,2 (m) = 2.0,577 2tg 20 với B chiều rộng mương dẫn • Chiều dài phần mở rộng sau chắn rác L2 L2 = 0,26 L1 = = 0,1 m 2 Chiều dài phần mương mở rộng đặt song chắn rác Ls = 1,5m •Vậy chiều dài xây dựng : L = L1 + L2 + Ls = 0,2 + 0,1 + 1,5 = 1,8 (m) •Chiều cao xây dựng đặt song chắn rắc Hxd = hmax + hs + 0,5 = 0,15 + 0,1 + 0,35 = 0.6 m Bể điều hòa: Chọn thời gian lưu t=8h (1 ca) W= 550 m3 Chọn H= m, kích thước bể 10,5 m x10,5 m Chiều cao xây dựng bể 5.5 m Chia bể làm hành lang 4.Bể mêtan Chọn trình xáo trộn hoàn toàn, cao tải bậc Số lượng bể : bể, D= 22 m Hiệu suất phương pháp lên men kị khí : 80-90% Khí làm ấm lên nhiệt độ 35-37 0C W= Qngđ.t=1100.7=7700 m3 t : Thời gian nước lưu (h) ( Bể có sử dụng thiết bị khuấy trộn t=7 ngày) Bể aeroten: - Tốc độ oxy hóa chất hữu nước thải: ρ = ρ max × Lt × C0 × Lt × C0 + K l × C0 + K × Lt + ϕ × ar Trong đó: ρ max : Tốc độ oxy hóa riêng lớn (mg BOD5/g chất khô không tro bùn) 1h., ρ max = 232 C0 : Nồng độ oxy hòa tan cần thiết phải trì aeroten (mg/l) K l : Hằng số đặc trưng cho tính chất chất bẩn hữu nước thải, (mg BOD/l) K : Hằng số kể đến ảnh hưởng oxy hòa tan (mg O2/l) ϕ : Hệ số kể đến kìm hãm trình sinh học sản phẩm phân hủy bùn hoạt tính (l/h) Đối với nước thải đô thị : ρ max =262; Kl = 90; K = 1.66; ϕ = 0.; C0 =2 mg/l, [6] Lt : hàm lượng BOD5 nước thải sau xử lý, Lt = 50 mg/l Vậy: ρ = 45.65 mg BOD/g.h Thời gian oxi hóa ( thổi khí) ( La − Lt ).15 t0 = a × (1 − Tr ) × ρxT (h) Trong đó: Tr: Độ tro bùn hoạt tính, nước thải đô thị Tr= 0.35 , [ QCVN 7957:2008] t0 = 300 − 30 =3 2,5 × (1 − 0,35) × 45.65 Chọn t0= 3h - Thể tích ngăn aeroten : W = t0 Qtb = 3.46 = 138 m3 Chia làm bể Chọn chiều cao bể H= m (h) Thể tích bể là: W1= W/2 = 138/2 = 69 m3 Diện tích bể là: F =W/H=69/ = 23 m2 Chọn kích thước bể 5(m) x (m) - Giả sử bùn chiếm 1/3 dung tích bể, ta có lượng bùn hồi lưu Wb = 1/9W1 = 1/9 69=7.7 m3 - Lượng khí cấp cho bể là: Z × ( La − Lt ) D = K × K × n1 × n × (C P − C ) (m3/m3) Trong đó: Z : Lưu lượng oxy đơn vị tính mg để làm mg BOD5 K1 Z = 0.9 mg oxy /mg BOD5 [ QCVN 7957-2008 ] : Hệ số kể đến thiết bị nạp khí tạo bọt khí cỡ nhỏ lấy theo tỉ lệ diện tích vùng nạp khí diện tích Aeroten K1 = 1,94; với f/F = 0,4 K2 : Hệ số kể đến chiều sâu đặt thiết bị K2 = 2,52, với h = 4,5 m n1 : Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ nước thải n1 = + 0,02 × (ttb - 20 ) = + 0.02 × (20 - 20) = 1, ttb : Nhiệt độ trung bình nước thải mùa hè, ttb = 20 0C n2 : Hệ số xét tới quan hệ tốc độ hoà tan oxy vào hỗn hợp nước bùn với tốc độ hòa tan oxy nước Đối với nước thải sinh hoạt n = 0,72 f/F = 0,4 CP : Độ hoà tan oxy không khí vào nước C P = C T= 468 ≈ 9,1 31,5 + 20 (mg/l) Trong đó: CT : Độ hoà tan oxy không khí vào nước phụ thuộc vào nhiệt độ áp suất C Vậy : Nồng độ trung bình oxy Aeroten, C = (mg/l) D= 0,9 × (300 − 50) =9 1,94 × 2,52 × × 0,72 × (9,1 − 2) - Độ tăng sinh khối bùn: (m3/m3) Pr = 0.8 ×P+ 0.3 × La = 0,8 60 + 0,3 300=138 (mg/l) Bể Lắng ly tâm II - Chọn thời gian nước lưu t=2h Thể tích bể : W = t Qtb = 46 = 92 m3 Chọn H=1,5 -5 m, chọn H =1m - Chọn bể Diện tích bể là: F= W 92 = =46 m2 2.H 2.1 - Đường kính bể : 4.F 4.46 = =7.7 m π π D= - Đường kính trung tâm Dtt= 0,2.D=1,6 m - Diện tích ống trung tâm : ftt= π Dtt = 2,77 m2 - Diện tích xây dựng bể : Fb = F+ftt = 46 + 2,77 = 49 m2 - Đường kính xây dựng kính bể : Dxd = 4.Fxd 4.49 = =8 m π π Thể tích phần chứa cặn : WC = Qtb E BOD ET 46 × 300 × 85 × = = 1,2 m3 (100 − P) × γ (100 − 98) × 10 Đô cặn = 1,6 => H= 0.6 m Bể tiếp xúc Nhiệm vụ : Bể tiếp xúc thực trình tiếp xúc clo nước thải để loại bỏ vi trùng lại nước thải trước xả nước thải vào nguồn tiếp nhận Chọn bể tiếp xúc dạng bể lắng đứng để tính toán thiết kế Thời gian tiếp xúc, tính thời gian nước thải theo mương dẫn từ bể tiếp xúc nguồn tiếp nhận 30 phút Tính toán: Thời gian tiếp xúc riêng bể tiếp xúc: t = 30 - L 180 = 30 − = 24 phút v.60 0,5.60 Trong đó: L - chiều dài mương dẫn từ bể tiếp xúc nguồn tiếp nhận, L = 180m v - tốc độ chuyển động nước mương dẫn nước thải từ bể tiếp xúc đến sông, v = 0,5 m/s Thể tích hữu ích bể tiếp xúc: W = qtb,h.t = 46 24 = 18 m3 60 Diện tích bể tiếp xúc mặt bằng: F= W 18 = = 12 m2 H 1.5 Trong đó: H – chiều cao công tác bể tiếp xúc - kiểu bể lắng ngang Lấy theo (điều 8.5.11[1]), H = 1,5 ÷ m.Chọn H = m Tỉ lệ chiều dài chiều sâu bể => L L = ÷ 12, chọn = H H L = 8×H = 8×1.5 = 12 (m) Chiều rộng tổng cộng bể: B =1m Thể tích cặn vùng chứa cặn bể tiếp xúc: Chiều cao hố thu cặn chọn 0,2 m Bể lắng xây dựng có độ dốc 0,01 phía hố thu cặn, chiều cao từ mép hố thu cặn đến lớp nước trung hoà là: H2 = (L-B) × 0,01= (12 – 1) × 0,01= 0,11 m Chiều cao xây dựng bể: HXD = Hbv + H + Hth + H1 + H2 Hbv: chiều cao bảo vệ Hbv = 0,3m H: chiều cao công tác bể H = 1,5 (m) Hth: chiều cao lớp nước trung hoà bể Hth = 0,3 (m) Vậy HXD = 0,3 +1.5 + 0,3 + 0,2 +0,11 = 2,4 m Lượng Clo cần châm vào bể sau xử lí sinh học hoàn toàn: MClo=Qtb.hx0.3= 46x0.3= 13,8 g/h= 0.14kg/h Số clorato hoạt động đồng thời: 1, dự phòng Lượng clo dự trữ tháng: Mclo= 0.14x24x30= 125kg Chọn bình dung tích 20l (theo bảng 4-5/ trang 278- sách Xử lí nước thải đô thị công nghiệp- Lâm Minh Triết) cần bình với bình có trọng lượng 25kg III Mặt trạm xử lí: ‘ IV Trắc dọc trạm xử lí - [...]... chiều cao lớp nước trung hoà của bể Hth = 0,3 (m) Vậy HXD = 0,3 +1.5 + 0,3 + 0,2 +0,11 = 2,4 m Lượng Clo cần châm vào bể sau xử lí sinh học hoàn toàn: MClo=Qtb.hx0.3= 46x0.3= 13,8 g/h= 0.14kg/h Số clorato hoạt động đồng thời: 1, 1 dự phòng Lượng clo dự trữ trong 1 tháng: Mclo= 0.14x24x30= 125kg Chọn bình dung tích 20l (theo bảng 4-5/ trang 278- sách Xử lí nước thải đô thị và công nghiệp- Lâm Minh Triết)... 0.14x24x30= 125kg Chọn bình dung tích 20l (theo bảng 4-5/ trang 278- sách Xử lí nước thải đô thị và công nghiệp- Lâm Minh Triết) thì cần 5 bình với mỗi bình có trọng lượng 25kg III Mặt bằng trạm xử lí: ‘ IV Trắc dọc trạm xử lí - ... xúc clo nước thải để loại bỏ vi trùng lại nước thải trước xả nước thải vào nguồn tiếp nhận Chọn bể tiếp xúc dạng bể lắng đứng để tính toán thiết kế Thời gian tiếp xúc, tính thời gian nước thải theo... bãi chôn lấp hợp vệ sinh II Tính toán kích thước công trình: Ngăn tiếp nhận nước thải: - Lưu lượng tính toán: giả sử q max,h = 138 m3/h , theo bảng 3.4 – Xử lý nước thải đô thị công nghiệp- Lâm... (theo bảng 4-5/ trang 278- sách Xử lí nước thải đô thị công nghiệp- Lâm Minh Triết) cần bình với bình có trọng lượng 25kg III Mặt trạm xử lí: ‘ IV Trắc dọc trạm xử lí -