MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU I NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ CÁC SỐ LIỆU CƠ SỞ II CÁC TÀI LIỆU THIẾT KẾ 1.Bản đồ địa hình khu vực 2.Điều kiện khí hậu 3.Số liệu nước thải 4.Tài liệu địa chất công trình 5.Yêu cầu chất lượng nước III.XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN 1.Xác định lưu lượng tính toán nước thải 2.Xác định nồng độ chất bẩn nước thải theo SS BOD 3.Xác định dân số tính toán 4.Xác định mức độ cần thiết xử lý nước thải 5.Lựa chọn công nghệ trạm xử lý 6.Thuyết minh phương án công nghệ IV.TÍNH TOÁN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.Ngăn tiếp nhận nước thải 2.Tính toán song chắn rác 3.Tính toán bể lắng cát 4.Thiết bị đo lưu lượng 5.Bể lắng ly tâm đợt 6.Bể Aroten 7.Bể lắng ly tâm đợt 8.Bể nén bùn 9.Bể mê tan 10.Sân phơi bùn .1 11.Khử trùng nước thải 23 V.BỐ TRÍ MẶT BẰNG KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO LỜI MỞ ĐẦU SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang Nước nguồn tài nguyên cần thiết cho sống Ngày nhu cầu sử dụng nước ngày tăng, lượng lớn nước thải xả vào nguồn nước mặt Nguồn nước hành tinh bị áp lực từ hai hướng: sử dụng cho hoạt động kinh tế - xã hội người, dùng để pha loãng làm nước thải thủy vực Con người can thiệp ngày mạnh mẽ vào chu trình thủy văn toàn cầu Vì cần phải có chiến lược biện pháp sử dụng bảo vệ nguồn nước cách hợp lý Xử lý nước thải biện pháp quan trọng chiến lược bảo vệ nguồn nước Xử lý nước thải môn học chuyên ngành thiếu ngành Công nghệ Môi trường Bên cạnh lý thuyết học đồ án phần quan trọng để củng cố lý thuyết vận dụng vào thực tế cách hiệu Khi làm đồ án giúp học hỏi thêm nhiều kinh nghiệm trình học tạo cho tư cao Khi làm đồ án đòi hỏi phải tìm phương án khả thi mà áp dụng vào thực tế vừa đảm bảo chất lượng nước sau xử lý, vừa quản lý vận hành dễ mà vừa kinh tế Và bước đầu tiên, học hỏi nhiều kinh nghiệm làm hành trang cho chúng em bước vào sống khoa học kỹ thuật ngày phát triển Nhờ hướng dẫn tận tình thầy môn Trần Văn Quang giúp chúng em hoàn thành đồ án Nhưng đồ án đòi hỏi tư lượng kiến thức lớn nên trình làm đồ án không tránh khỏi sai sót sai lệch nhận định, có sai lệch lý luận cách làm nên mong thầy xem xét bảo thêm để em hoàn thành tốt đồ án Sinh viên thực Cao Văn Cảnh ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang I NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ CÁC SỐ LIỆU CƠ SỞ: Thiết kế sơ trạm xử lý nước thải cho thành phố thiết kế kỹ thuật công trình trạm II CÁC TÀI LIỆU THIẾT KẾ: Bản đồ địa hình khu vực trạm xử lý Điều kiện khí hậu thành phố: - Hướng gió chủ đạo năm: Đông Đông Nam - Nhiệt độ trung bình năm không khí: 190C Số liệu nước thải thành phố: a) Nước thải sinh hoạt: - Dân số thành phố: N = 350000 người - Tiêu chuẩn cấp: qc = 180 l/ng.ngđ b) Nước thải sản xuất dịch vụ: Số liệu nước thải Thời gian hoạt động, /ngđ Lưu lượng, m3/ngđ Hàm lượng chất lơ lửng, mg/l BOD5, mg/l COD, mg/l Tên nhà máy, dịch vụ Nhà máy Bệnh viện Nhà máy bia Thuỷ Sản 24/24 16/24 24/24 450l/giường 4000 2500 450 380 850 250 1500 350 c) Nhiệt độ trung bình hỗn hợp nước thải sinh hoạt công nghiệp mùa đông: 170C Tài liệu địa chất công trình, địa chất thủy văn sử dụng đất đai xung quanh khu vực trạm xử lý: a) Mực nước ngầm: + Mùa khô sâu mặt đất: 7m + Mùa mưa sâu mặt đất: 5m b) Quy hoạch mặt trạm xử lý: Ngoại Thành Yêu cầu chất lượng nước thải sau xử lý xả vào nguồn tiếp nhận: - Hàm lượng chất lơ lửng: không vượt 50 mg/l - Nhu cầu oxy sinh hoá BOD5: không vượt 150 mg/l SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang ( QCVN 08/2008 ) III XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN: Xác định lưu lượng tính toán nước thải: a) Lưu lượng nước thải sinh hoạt: • Tiêu chuẩn thoát nước trung bình lấy 80% tiêu chuẩn cấp: qtb = 0,8 qc = 0,8.180 = 144 ( m3/ngđ) • Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình ngày đêm tính theo công thức : sh Qtb − ngd = 144.350000 qtb N = = 50400( m3/ngđ) 1000 1000 • Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình tímh theo công thức : sh qtb − h = 144.350000 q tb N = = 2100 ( m3/h) 1000.24 1000.24 • Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình giây tính theo công thức : sh 2100.1000 qtb − h 1000 = = 583,33 ( l/s) 3600 3600 sh Tra bảng ( Điều 4.12 TCVN 7957-2008 ) qtb − s = 583,33(l/s) tương ứng Kch = 1,48 sh qtb − s = • Lưu lượng nước thải sinh hoạt lớn ngày đêm: sh sh Qmax −ngd = Qtb − ngd Kch = 50400.1,48 = 74592 ( m3/ngđ) • Lưu lượng nước thải sinh hoạt lớn : sh sh q mzx −h = qtb − h Kch = 2100.1,48 = 3100( m3/h) • Lưu lượng nước thải sinh hoạt lớn giây : sh sh q max − s = qtb − s Kch = 583,33.1,48 = 863,33( l/s) b) Lưu lượng nước thải nhà máy bia: Thời gian làm việc :24h/ngày • Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm nhà máy bia là: bia Qtb − ngd = 2500 ( m3/ngđ) • Lưu lượng nước thải trung bình nhà máy bia là: bia qtb − h = bia Qtb − ngd 24 = 2500 = 104,167 ( m3/h) 24 • Lưu lượng nước thải trung bình giây nhà máy bia là: bia qtb − s = bia 104,167.1000 qtb − h 1000 = = 28,94 ( l/s) 3600 3600 c) Lưu lượng nước thải bệnh viện: Số giường bệnh : 500 giường BV Tiêu chuẩn thoát nước bệnh viện : qt =450 ( l/người.ngđ ) Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm bệnh viện là: SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang bn Qtb − ngđ = qtBV N 450.500 = 225 ( m3/ngđ) 1000 1000 Với N : số giường bệnh • Lưu lượng nước thải trung bình bệnh viện là: bv qtb − h = bv Qtb − ngd 24 = 225 = 9,375 ( m3/h) 24 • Lưu lượng nước thải trung bình giây bệnh viện là: bv qtb − s = bv 9,375.1000 qtb − h 1000 = = 2,6( l/s) 3600 3600 d) Lưu lượng nước thải nhà máy Thuỷ Sản • Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm nhà máy Thuỷ Sản ts Qtb − ngd = 4000 ( m3/ngđ) • Lưu lượng nước thải trung bình nhà máy Thuỷ Sản ts qtb − h = ts Qtb − ngd 12 = 4000 = 250 ( m3/h) 16 • Lưu lượng nước thải trung bình giây nhà máy Thuỷ Sản là: ts qtb − s = ts 250.1000 qtb − h 1000 = = 69,44 ( l/s) 3600 3600 e)Lưu lượng tính toán nước thải khu đô thị • Lưu lượng tổng cộng trung bình ngày đêm tc sh bv bia ts Qtb − ngd = ΣQi = Qmax −ngd + Qtb − ngd + Qtb − ngd + Qtb − ngd = 50400 + 225 + 2500 + = 94089 ( m3/ngđ) • Lưu lượng tổng cộng trung bình : q tc tb − h tc Qtb − ngd = 24 = 94089 = 3920,4 ( m3/h) 24 • Lưu lượng tổng cộng trung bình giây : tc qtb − s = tc 3920,4.1000 qtb − h 1000 = = 1089 (l/s) 3600 3600 • Lưu lượng tổng cộng lớn ngày đêm tc sh bv bia ts Qmax −ngd = ΣQi = Qmax −ngd + Qtb − ngd + Qtb − ngd + Qtb − ngd =74592 + 225 + 2500 + 4000 = 81317 ( m3/ngđ) • Lưu lượng tổng cộng lớn : tc q max −h = 3513,542 ( m3/h) • Lưu lượng tổng cộng lớn giây : tc q max − s = tc 3513,542 1000 q max − h 1000 = = 976 (l/s) 3600 3600 • Lưu lượng tổng cộng nhỏ giờ: tc q − h = 869,542 ( m3/h) SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang • Lưu lượng tổng cộng nhỏ giây: tc q − s = tc q −h 1000 869,542.1000 = = 241,54 (l/s) 3600 3600 Bảng phân bố lưu lượng: Các Nước thải sinh hoạt Nước thải nhà máy bia Nước thải bệnh viện Nước thải Dệt nhuộm Lưu lượng tổng cộng %Qsh 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 Tổng m3 m3 m3 m3 m3 %Qtc 1,5 1,5 1,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 6,25 6,25 6,25 6,25 5,0 5,0 5,5 6,0 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,0 2,0 1,5 756 756 756 756 1260 1764 2268 2772 3150 3150 3150 3150 2520 2520 2772 3024 3024 2772 2520 2268 2016 1512 1008 756 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 104,167 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375 0 0 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 0 869,542 869,542 869,542 869,542 1371,542 2127,542 2631,542 3135,542 3513,542 3513,542 3513,542 3513,542 2883,542 2883,542 3135,542 3387,542 3387,542 3135,542 2883,542 2631,542 2379,542 1625,542 1121,542 869,542 1,522 1,522 1,522 1,522 2,404 3,724 4,607 5,489 6,151 6,151 6,151 6,151 5,048 5,048 5,489 5,930 5,930 5,489 5,048 4,607 4,116 2,846 1,963 1,522 100 50400 2500 225 4000 57125 100 Xác định nồng độ chất bẩn nước thải theo chất lơ lửng (SS) theo (BOD) a) Xác định nồng độ chất bẩn theo chất lơ lửng SS: • Hàm lượng chất lơ lững SS nước thải sinh hoạt tính theo công thức sau: SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang Csh = (350000.0, 6.30 + 350000.0, 4.60).1000 = 291,67 (mg/l) 50400.1000 Trong :60 tải lượng chất lơ lửng nước thải sinh hoạt cho người ngày đêm lấy theo ( bảng 7-4,Điều 7.7 TCVN 51/2008 ) nll = 60g/ng.ngđ 30 :là tải lượng chất lơ lửng nước thải sinh hoạt cho người ngày đêm họ sử dụng bể tự hoại 0,6 :Số hộ sử dụng bể tự hoại 0,4 : Số hộ không sử dụng bể tự hoại 50400 :lưu lượng thoát nước (m3/ngđ ) • Hàm lượng chất lơ lửng nước thải nhà máy sản xuất ,trong khu đô thị phải xử lý sơ đạt tiêu chuẩn thải (TCVN 5945/2008 ,C = 200 mg/l) trước xả vào hệ thống thoát nước đô thị • Hàm lượng chất lơ lững SS nước thải nhà máy bia C = 380 mg/l ( Vượt mức tiêu chuẩn → phải xử lý cục để đạt Cbia = 200 mg/l) • Hàm lượng chất lơ lững SS nước thải nhà máy Thuỷ Sản C = 450 mg/l ( Vượt mức tiêu chuẩn → phải xử lý cục để đạt Cthuysan1 = 200 mg/l) • Hàm lượng chất lơ lững SS nước thải bệnh viện: Hệ số phục vụ 1:1 → Số người bệnh viện : 500 x = 1000 người nll 1000 60.1000 = 266, 667 (mg/l) Cbv = Q bv == 225 tb − ngđ Hàm lượng chất lơ lững nước thải bệnh viện xả vào hệ thống thoát nước khu đô thị phải thoả mãn (TCVN 7382/2004 , C = 100 mg/l ) • Hàm lượng chất lơ lững SS hỗn hợp nước thải : Ctc = C sh × Qsh + C bv × Qbv + C bia × Qbia × C thuýan × Qthuysan Qsh + Qbv + Qbia + Qthuysan 291,67 x50400 + 100 x 225 + 200 x 2500 + 200 x 4000 = = 280,48 (mg/l) 50400 + 225 + 2500 + 4000 b) Xác định nồng độ chất bẩn theo BOD: • Hàm lượng BOD nước thải sinh hoạt tính theo công thức sau: Lsh = n BOD × 1000 (350000 x0,6 x 21 + 350000 x0,4 x30) x1000 = = 170,83 ( mg/l ) qt 50400 x1000 nBOD : tải lượng chất bẩn theo BOD5 nước thải sinh hoạt tính cho người ngày đêm lấy theo bảng 7-4,Điều 7.7 TCVN 51/2008 ), nNOS = 30 g/ng.ngđ • Hàm lượng chất hữu tính theo BOD nước thải nhà máy sản xuất khu đô thị phải xử lý sơ đạt tiêu chuẩn thải ,( TCVN 5945/2008 , LBOD5 = 100 mg/l ) trước xả vào hệ thống thoát nước đô thị • Hàm lượng BOD5 nước thải nhà máy bia Lbia = 250 mg/l (vượt mức TC → phải xử lý cục để đạt Lbia = BOD5 = 100 mg/l) • Hàm lượng BOD5 nước thải nhà máy thủy sản SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang LThủySản1 = 850mg/l (vượt mức TC → phải xử lý cục để đạt LThủySản1 = BOD5 = 100 mg/l) • Hàm lượng BOD5 nước thải bệnh viện tính theo công thức sau: LBOD5 = BV n BOD N 30x1000 = = 133,33 (mg/l) BV Qtb − ngđ 225 Hàm lượng chất hữu tính theo BOD5 nước thải bệnh viện xả vào hệ thống thoát nước đô thị phải thỏa mãn ,( TCVN 7382/2004 , LBOD5 = 30 mg/l ) LBOD = 133,33 mg/l > 30 ng/l ,phải xử lý sơ BV • Hàm lượng NOS5 hỗn hợp nước thải: Ltc = Lsh × Qsh + Lbv × Qbv + Lbia × Qbia × LTS × QTS Qsh + Qbv + QTS + QTS 170,83 x50400 + 30 x 225 + 100 x 2500 + 100 x 4000 = = 162,21 (mg/l) 50400 + 225 + 2500 + 4000 Xác định dân số tính toán • Dân số tương đương theo chất lơ lửng CTS QTS + C bia.Qbia + C bv Qbv nll 200 x 4000 + 200 x 2500 + 100 x 225 = = 22042 (người) 60 ll N td = • Dân số tính toán theo chất lơ lửng: ll Nll = N + N td = 3500000 + 22042 = 372042 (người ) • Dân số tương đương theo BOD5 : Lbia Qbia + LTSt QTS + Lbv Qbv n BOD 100 x 2500 + 100 x3645 + 30 x 225 = = 21892 (người) 30 NOS N td = • Dân số tính toán theo BOD20 : BOD NBOD = N + N td = 3500000 + 21892 = 371892 (người) Xác định mức độ cần thiết xử lý nước thải: • Để lựa chọn phương pháp công nghệ xử lý nước thải thích hợp đảm bảo hiệu xử lý đạt tiêu chuẩn xả vào tưới thủy lợi loại B (QCVN 08/2008 )với yêu cầu - Hàm lượng chất lơ lửng SS ≤ 50 mg/l - Nhu cầu oxy sinh học BOD5 ≤ 15 mg/l • Mức độ cần thiết xử lý nước thải thường xác định theo : - Hàm lượng SS phục vụ cho tính toán công nghệ xử lý học - Hàm lượng BOD5 phục vụ cho tính toán công trình công nghệ xử lý sinh học • Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất lơ lửng tính theo công thức: SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang Ess = v tn 280,48 − 50 Css − Css 100% = 82,17 (%) 100% = v 280,48 Css v Trong đó: Css - hàm lượng chất lơ lửng hỗn hợp nước thải tn Css - hàm lượng chất lơ lửng nguồn tiếp nhận • Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD5 : 162,21 − 15 LvBOD − Ltn BOD 100% = 90,75 (%) 100% = EBOD = v 162,21 L BOD v Trong đó: L BOD - hàm lượng BOD20 hỗn hợp nước thải Ltn - hàm lượng BOD20 nguồn tiếp nhận BOD Kết tính toán mức độ cần thiết xử lý nước thải cho thấy cần thiết phải xử lý sinh học hoàn toàn Lựa chọn công nghệ trạm xử lý Dựa vào: - Công suất trạm xử lý - Thành phần đặc tính nước thải - Mức độ cần thiết xử lý nước thải - Tiêu chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận tương ứng - Phương pháp xử dụng cặn - Điều kiện mặt đặc điểm địa chất thủy văn khu vực xây dựng trạm xử lý nước thải - Các tiêu kinh tế kỹ thuật khác Chọn công nghệ xử lý sau: • Xử lý học: - Ngăn tiếp nhận - Song chắn rác - Bể lắng cát + sân phơi cát - Bể lắng ly tâm đợt I • Xử lý sinh học - Aeroten (vi sinh vật lơ lửng – bùn hoạt tính) - Bể lắng ly tâm đợt II • Xử lý cặn: - Bể nén bùn đứng - Bể mêtan - Làm nước sân phơi bùn Khử trùng xả nước sau xử lý sông hồ dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi - Khử trùng nước thải - Máng trộn vách ngăn có lỗ Sơ đồ dây chuyền công nghệ: SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang Nước thải Ngăn tiếp nhận Song chắn rác Bể lắng cát ngang Cấp khí vận chuyển Cát Sân phơi cát Vận chuyển Cặn tươi Bể lắng ly tâm Đợt I Aeroten Bùn tuần hoàn Bể lắng ly tâm Đợt II Bể nén cặn Bùn dư Clo Bể mêtan Sân phơi bùn Máng trộn Bể tiếp xúc Vận chuyển Biển loại B Thuyết minh phương án công nghệ • Ở phương án nước thải từ hệ thống thoát nước đường phố máy bơm trạm bơm nước thải đến trạm xử lý ống dẫn đến ngăn tiếp nhận SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 10 Để đảm bảo cho công trình xử lý nước hoạt động đạt hiệu quả, ta cần biết lưu lượng nước thải chảy vào công trình dao động lưu lượng theo ngày Để xác định lưu lượng nước ta dùng máng Parsal Kích thước máng định hình theo tiêu chuẩn chọn tuỳ thuộc vào lưu lượng nước Với giá trị lưu lượng tính toán trạm là: qmax= 976 + 2,63 = 978,63 l/s qtb = 661,17 + 2,62 = 663,8 l/s qmin = 241,54 + 2,63 = 244,17 l/s Theo bảng 3-37 trang 230 Giáo Trình “Xử lý nước thải đô thị công nghiệp-Lâm Minh Triết“, ta chọn máng Parsal có kích thước sau: b 7,5cm A 108 cm B 50 cm C1 120 cm C2 120 cm L1 145 cm L2 60 cm L3 90 cm W 80 cm Bể lắng ly tâm đợt I: a) Nhiệm vụ: bể lắng đợt I có nhiệm vụ loại bỏ tạp chất lơ lửng lại nước thải sau qua công trình xử lý trước Ở đây, chất lơ lửng có tỷ trọng lớn tỷ trọng nước lắng xuống đáy, chất lơ lửng có tỷ trọng nhỏ tỷ trọng nước lên mặt nước thiết bị gạt cặn tập trung đến hố ga đặt bên bể Vì công suất trạm lớn nên chọn bể lắng ly tâm cho hiệu suất cao hơn, tốn diện tích đất vừa làm việc vừa xả cặn SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 GHI CHÚ Ống dẫn nước Hố thu cặn Vách ngăn hướng dòng Máng thu nước vòng Tấm ngăn chất Lan can công tác Thanh gạt chất Thanh gạt bùn Trang 18 Bể lắng ly tâm b) Tính toán: • Thể tích tổng cộng bể: Wlg = qlg x t = 3523,03 x 1,5 = 5284,55 m3 Trong : qlg = qmax,h + qct qmax,h : Lưu lượng trung bình q ct : Lưu lượng nước dùng để pha loãng cát để vận chuyển cát thiết bị nâng thủy lực (m3/h ) t – thời gian lắng bể, thường lấy 1,5h qlg = 3513,542 + 9,49 = 3523,03 (m3/h ) Chọn bể làm việc bể dự phòng, thể tích bể là: Wb = W 5284,55 = = 1761,52 m3 3 • Diện tích bể mặt : F= Wb 1761,52 = = 464 m2 H 3,8 Trong đó: H – chiều sâu vùng lắng bể lắng ly tâm (1,5 – 5m) Tỷ lệ đường kính D chiều sâu vùng lắng lấy khoảng từ đến 12,( Điều 7.60 mục b Trang 49 TCVN 51/2008 ) chọn H = 3,8m • Đường kính bể : D= Kiểm tra: 4F = π × 464 = 24,3 ,chọn D = 25 m 3,14 D 25 = = 6,6 thõa mãn (quy phạm ÷ 12) H 3,8 • Đường kính ống trung tâm: d = 15%D = 0,15 25 = 3,75 m • Ta có tốc độ lắng hạt cặn lơ lửng bể lắng : U0 = H1 3,8 = = 0,7 mm / s 3,6.t 3,6.1,5 Từ U Tra bảng 3-10 Trang 129 Sách Lâm Minh Triết ,ta suy hiệu suất lắng E = 48 % Vậy hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước khỏi bể lắng ly tâm đợt I hàm lượng chất lơ lửng có nước thải sau qua bể lắng ly tâm : C1 = Ctc x ( 100- 48 )% = 280,48 x ( 100 - 48 )% = 145,85 ( mg/l ) SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 19 Theo quy phạm nồng độ chất lơ lửng trước vào công trình xử lý sinh học C < 150 mg/l, sau tính toán C = 145.85 mg/l nên không cần phải làm thoáng sơ • Dung tích phần chứa cặn tính theo công thức : Wc = q lg C tc E.T (100 − P).ρ 1000.n = 2389,69.280,48.48.8 = 17,16 (m3) (100 − 95).1000.1000.3 Trong đó: Ctc - Hàm lượng chất lơ lửng hỗn hợp nước thải sau bể lắng cát qlg = qtb,h + qct = 2380,2 +9,49 = 2389,69 (m3/h ) : Lưu lượng dòng thải vào bể qtb,h :Lưu lượng trung bình , qtb,h = 2380,2 (m3/h ) E - Hiệu suất lắng tổng cộng sau lắng, E = 48% T -Thời gian tích lũy cặn, xả giới T = 8h (Điều 7.59 TCVN 51/2008 Trang 48 ) P - Độ ẩm cặn tươi sau bể lắng đợt I, P = 95%.( Điều 7.54 TCVN 51/2008 Trang 47 n - Số ngăn công tác, n = Tốc độ gạt bùn ( 2- 3) vòng/h ,chọn vòng/h Chọn độ dốc đáy bể phía hố thu cặn i = 0,05 c ) Tính toán máng thu nước thải bể lắng ly tâm đợt I Chiều dài máng : L = Л x x R = Л x x 12,5 = 78,5 m Ta có : Qb = q lg = 3523,03 = 1174,3 (m3/h ) = 326,2 l/s Chọn máng tràn có bề rộng B = 600 mm Tải trọng máng tràn u= Qb 326,2 = = 4,15 l/m.s < 10 l/m.s ( Theo điều 7.59 TCVN 51/2008 Trang 49 ) π D π 25 • Chiều cao xây dựng bể: HXD = Hbv + H + Hth + Hc Trong đó: Hbv - chiều cao bảo vệ Hbv = 0,4 m H - chiều cao công tác bể H = 3,8 (m) Hth - chiều cao lớp nước trung hoà bể Hth = 0,3 (m) Hc - chiều cao lớp bùn bể lắng, Hc = 0,5 (m) ⇒ HXD = 0,4 + 3,8 + 0,3 + 0,5 = m Bể Aerotan: a) Giới thiệu: nước thải sau xử lý bể lắng đợt I dẫn đến công trình xử lý sinh học: Aeroten - Quá trình bùn hoạt tính vi sinh vật lơ lửng b) Tính toán: Các thông số đầu vào bể lọc sinh học Aroten • Lưu lượng tính toán : Qtt = QI +QII • Nước từ bể lắng I sang ( Kể lượng nước pha loãng cát ) QI = 57125 + 227,66 = 57352,66 (m3/ngđ ) = 2389,69 ( m3/h ) • Nước từ bể lắng II sang : QII = 597,42 ( m3/h ) Tổng cộng : Qtt = 2389,69 + 597,42 = 2987,11 ( m3/h ) SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 20 Xác định thời gian làm việc ngăn Aroten - Thời gian nạp khí bể aeroten tính theo công thức: t0 = La − Lt (h) R.a R (1 − Tr ).ρ Trong đó: La – BOD5 nước thải vào, La = 162,21 mg/l Lt – BOD5 nước thải sau xử lý, Lt = 15 mg/l R :Tỷ lệ tuần hoàn bùn , xác định sau : ( Điều 7.126 TCVN 51/2008 ) R= a = 1000 1000 = 0,8 −a −3 I 150 Tr : Độ tro bùn ,Tr = 0,3 ( Theo TCVN 51/2008 Bang 7-25 Trang 66 ρ : Tốc độ oxy hóa trung bình chất bẩn tính mg BOD gam chất không tro bùn giờ, Lt C0 ρ = ρmax L C + K C + K L + ϕ a t l 0 t a - liều lượng bùn tính theo chất khô = a tb,a = 3(g/l).( Điều 7.126 TCVN 51/2008 Trang 65 ) ρmax :Tốc độ ôxy hóa riêng lớn ( mgBOD5/g chất khô không tro bùn ) 1h , ρmax = 85 C0 : Nồng độ ôxy hòa tan cần thiết phải trì Aroten ,C0 = ( mg/l ) K1 : Hằng số đặc trưng cho tính chất chất bẩn hữu nước thải , K1 = 33 ( mgBOD5/l ) K0 : Hằng số kể đến ảnh hưởng ôxy hòa tan ,K0 = 0,625 ( mg02/l ) ϕ : Hệ số kể đến kìm hãm trình sinh học sản phẩm phân hủy bùn hoạt tính ( l/h )( Bảng 7-25 Trang 66 TCVN 51/2008 ), ϕ = 0,07 15.2 = 20 ( l/h ) 15.2 + 33.2 + 0,625.15 + 0,07.3 a R :Liều lượng bùn hoạt tính ngăn tái sinh (g/l) ,được xác định sau : 1 + 1) = 3( + 1) = 4,875 (g/l ) aR = a ( 2.R 2.0,8 162,21 − 15 = 2,7 ( h ) t0 = 0,8.4,875.(1 − 0,3).20 ρ = 85 Vậy : Thời gian thổi khí ngăn Aroten ta = L 2,5 2,5 162,21 lg a = 0, 25 lg =2(h) , 25 Lt a 15 Theo điều 7.126 TCVN 51/2008 Trang 65 thời gian nạp khí trường hợp không nhỏ ⇒ thõa mãn • Thời gian cần thiết để tái sinh bùn hoạt tính ts = t0 - ta = 2,7- = 0,7 ( h ) * Thể tích Aroten : SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 21 • Thể tích Aroten : Wa = ta (1 +R ).Qtt = (1 + 0,8 ) 2987,11 = 10754 ( m3 ) • Thể tích ngăn tái sinh : Wts = tts R Qtt = 0,7 0,8 2987,11 = 1673 ( m3 ) • Tổng Thể tích Aroten : W = Wa + Wts = 10754 + 1673 = 12427 (m3 ) * Tính lưu lượng nước hồi lưu aeroten: qtb,h _ a (qhl,h+qtb,h ) – aa Aeroten Lắng II qhl,h _ ahl qtb,h a + qhl.ahl = (qtb,h + qhl).aa qhl = (qtb,h + qhl) 10 => qhl = qtb ,h = 0,25 2389,69 = 597,42 m3/h Trong đó: qhl - lưu lượng nước hồi lưu bể aeroten a - nồng độ bùn dòng nước thải vào, a ≈ ahl - nồng độ bùn hồi lưu, Lhl = 10 g/l aa - nồng độ bùn trì bể aeroten, La = g/l Công suất trạm xử lý > 50000 m3/ngđ nên số bể aeroten làm việc lấy N = bể (theo điều 7.137 TCVN 51/2008 Trang 69 ) Theo điều 7.130 TCVN 51/2008 Trang 67 chiều sâu làm việc bể H = (3 ÷ 6)m, ta chọn H = 3m, bề rộng hành lang b = 3m (b < 2H) Ta có tỷ lệ : Wts 1673 = = 0,156 Wa 10754 Số hành lang bể n = • Chiều dài tổng cộng bể xác định theo công thức: L= Wa 10754 = = 1195 (m) H.b 3.3 • Chiều dài hành lang là: l= L 1195 ≈ 38(m) = n.N 4.8 Qui phạm (l ≥ 10b ) ⇒ Kích thước bể: B x l x H= 12 x 38 x 38 Chiều cao xây dựng bể : Hxd = H + Hbv = + 0,8 = 3,8 (m) SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 22 Vì tính chất nước thải có nhiều chất hoạt động bề mặt nên sục khí tạo nhiều bọt lên, để đảm bảo an toàn sử dụng chọn chiều cao bảo vệ H bv = 0,8m [qui phạm Hbv = (0,8 ÷ 1,2) m ] * Tính toán hệ thống cấp khí Vì chức bể làm thoáng hoàn toàn nên chọn hệ thống làm thoáng tạo bọt khí mịn • Lưu lượng riêng không khí (D): Z.(L a − L t ) 01,1.(162,21 − 15) D = K K n n (C − C) = = 1,06 (m3/m3) 2.2,08 0,98.0,77.(50,87 − 2) 2 p Trong đó: Z - lưu lượng oxy đơn vị để làm 1mg BOD5, làm hoàn toàn, Z = 1,1 mgO2/mg.BOD5 ( điều 7.135 Trang 68 TCVN 51/2008 ) K1 - hệ số kể đến kiểu thiết bị nạp khí, theo bảng 7-26 TCVN 51/2008 ta chọn tỉ số diện tích vùng thổi khí f diện tích bể F tỉ số f/F = 0,5 ứng với Jmax = 50m3/m2.h K1 = K2 - hệ số phụ thuộc vào độ sâu đặt thiết bị nạp khí, theo bảng 7-27 TCVN 51/2008, chọn h = 3m Jmin = m3/m2.h K2 = 2,08 n1 - hệ số tính đến ảnh hưởng nhiệt độ nước thải, xác định theo công thức: n1 = + 0,02.(ttb – 20) = + 0,02.(19 - 20) = 0,98 Với: ttb - nhiệt độ trung bình tháng mùa hè, ttb = 190C n2 - hệ số tính đến quan hệ tốc độ hòa tan oxy hỗn hợp nước bùn với tốc độ hòa tan oxy nước sạch, giá trị lấy theo bảng 7-28 TCVN 51/2008với f/F = 0,5thì n2 = 0,77 Cp - độ hòa tan oxy không khí nước, xác định theo công thức:  C p = C t  +  h     = 44,4 1 +  = 50,87 mg/l 20,6   20,6  Với: Ct - độ hòa tan oxy nước, phụ thuộc vào nhiệt độ áp suất Theo bảng 3-33 Trang 217 sách Xử lý nước thải đô thị công nghiệp ứng với nhiệt độ 190C Ct = 44,4 mg/l C - nồng độ trung bình oxy aeroten, lấy mg/l.(TCVN 51/2008 Trang 69 ) • Cường độ cấp khí tính theo công thức: J= D.H 1,06.3 = = 1,59 (m3/m2.h) t ⇒ So sánh J với Jmax Jmin ta thấy J = 1,59 < Imin = m3/m2.h, cần phải tăng thêm lưu lượng không khí để đạt cường độ Imin Khi đó: D= J t 4.2 = = 2,67 (m3/m3) H • Lưu lượng không khí cần cung cấp là: V = D.qtb,h = 2,67.2987,11= 7976 (m3/h) Trong : qtb,h = 2987,11 ( m3/h ) :Tổng lưu lượng tính toán cho bể Aroten Khi chọn thiết bị phân tán không khí dạng tạo bọt khí nhỏ thường sử dụng xốp Số lượng xốp tính theo công thức: SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 23 N= V 1000 7976.1000 = = 1330 60.d 60.100 Trong đó:d - lưu lượng đơn vị không khí, xốp có kích thước 0,3×0,3×0,04m d = (80 ÷ 120) l/phút Chọn d = 100 l/phút Ta có đơn nguyên, đơn nguyên có hành lang (2 hành lang aeroten hành lang tái sinh bùn) Như số, lượng xốp hành lang: n= N 1330 = = 42tấm 8.3 8.4 Các xốp bố trí thành hàng, hàng gồm: 42 : = 21 hàng cách 2,5m.Chiều dài ngăn l = 38m, xốp đặt cách khoảng: l1 = 38:(21 + 1) = 1,73 m • Hiệu suất lắng bẻ Aroten thường đạt 70% nên nồng độ chất lơ lửng sau qua bể : C2 = C1 x ( 100-70 )% = 145,86 x (100 – 70 )% = 43,755 ( mg/l ) Bể lắng ly tâm đợt II: a) Nhiệm vụ: bể lắng đợt II làm nhiệm vụ lắng hỗn hợp nước – bùn từ bể aeroten dẫn đến bùn lắng gọi bùn hoạt tính Số liệu để tính toán bể lắng ly tâm đợt II lấy theo điều 6.5.6 6.5.7 TCN - Thời gian lắng ứng với qmax với xử lý sinh học không hoàn toàn: t = 1h - Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước khỏi bể lắng đợt II ứng với BOD 20 sau xử lý (35 mg/l) 48,6 mg/l b) Tính toán: • Thể tích tổng cộng bể: W = (qmax,h + qhl).t = ( 3513,542 + 631,34).2 = 8289,76 (m3) Trong :qhl :Tổng lưu lượng nước hồi lưu bể lắng II qhl =qm + qc + qspb = 13,28 + 9,49 + 11,15 + 597,42 = 631,34 ( m3/h ) • Chọn bể làm việc bể dự phòng, thể tích bể: Wb = W 8289,76 = = 2763,25 (m3) 3 • Chọn đường kính bể lắng đợt II đường kính bể lắng đợt I, D = 25m • Diện tích mặt bể lắng: F= Wb 2763,25 = = 614 m2 4,5 4,5 Trong đó: H – chiều sâu vùng lắng bể lắng ly tâm (1,5 – 5m) Tỷ lệ đường kính D chiều sâu vùng lắng lấy khoảng từ đến 12,( Điều 7.60 mục b Trang 49 TCVN 51/2008 ) chọn H = 4,5m • Đường kính bể : D= Kiểm tra: 4F = π × 614 = 28 m 3,14 D 28 = = 6,2 thõa mãn (quy phạm ÷ 12) H 4,5 SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 24 • Chiều sâu vùng lắng bể lắng: Wb 1912,1 ≈ (m) = F 660,2 D 29 = = (quy phạm ÷ 12) • Kiểm tra: H H= • Đường kính ống trung tâm: d = 15%D = 15%.28 = 4,2 m Chọn độ dốc đáy bể phía hố thu cặn i = 0,03 theo điều 7.60 TCVN 51/2008 • Thể tích phần chứa bùn bể lắng (Wc): Wc = (C b − C ).(qtb ,h + q hl ,h ).T 100 10 6.(100 − P).N = (160 − 12).(2380,2 + 631,34).2.100 = 50 (m3) 10 6.(100 − 99,4).3 Trong đó: Cb – hàm lượng bùn hoạt tính nước khỏi aeroten, Cb = 160 mg/l C2 - hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước khỏi bể lắng đợt II, theo bảng 7-15 tcvn 51/2008, ta có C2 = 12 mg/l T - thời gian hai lần xả cặn, sau aeroten T ≤ chọn T = P - độ ẩm bùn hoạt tính, P = 99,4% ( Điều 7.144 TCVN 51/2008 Trang 70) • Chiều cao xây dựng bể: HXD = Hbv + H + Hth + Hc Hbv: chiều cao bảo vệ Hbv = 0,4 m H: chiều cao công tác bể H = 4,5 (m) Hth: chiều cao lớp nước trung hoà bể Hth = 0,3 (m) Hc: chiều cao lớp bùn bể lắng, Hc = 0,5 (m) ⇒ HXD = 0,4 + 4,5 + 0,3 + 0,5 = 5,7 m Bể nén bùn: a) Nhiệm vụ: Ở bể lắng đợt II, bùn có độ ẩm cao (99% ÷ 99,4%) Một phần lớn loại bùn hồi lưu trở lại Aeroten (bùn hoạt tính), lượng bùn lại gọi bùn hoạt tính dư dẫn sang bể nén bùn nhờ áp lực thủy tĩnh bể Nhiệm vụ bể nén bùn làm giảm độ ẩm bùn hoạt tính dư cách lắng (nén) học để giảm độ ẩm thích hợp (94% ÷ 96%) phục vụ cho việc xử lý bùn trình phân hủy kị khí bể mêtan ⇒ Do sử lý sinh học hoàn toàn nên sử dụng bể nén bùn kiểu nén đứng, hỗn hợp bùn sau nén có độ ẩm 98%, thời gian nén 10 giờ.( bảng 7-29 TCVN 51/2008 ) SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 25 1- Ống trung tâm 2- Ống xả cặn 3- Miệng loe 4- Sàn công tác Bể nén bùn đứng b) Tính toán: • Hàm lượng bùn hoạt tính dư xác định theo công thức: Pr = 0,8C1 + 0,3La = 0,8.145,85 + 0,3.162,21 = 165,34 (mg/l) ( Điều 7.134 TCVN 51/2008 Trang 67 ) Trong đó: C1 - hàm lượng chất lơ lửng sau bể lắng đợt I, C = 145,85 mg/l La - hàm lượng bùn hoạt tính trôi theo nước khỏi bể lắng đợt II, La = 162,21 mg/l.: BOD5 nước thải ban đầu • Lượng bùn hoạt tính dao động theo mùa nên hàm lượng bùn dư tối đa là: Pr,max = K.Pr = 1,2.165,34 = 198,41 mg/l Với: K = 1,15 ÷ 1,2 hệ số bùn tăng trưởng không điều hòa tháng • Lượng bùn hoạt tính lớn đưa vào bể nén bùn từ bể lắng II: qmax = tc Pr ,max Qngđ 24.C d = 198,41.57352,66 = 47,41 m3/h 24.10000 Trong đó: Pmax - độ tăng sinh khối bùn lớn nhất, Pr,max = 198,41 mg/l Qngđ - lưu lượng ngày đêm nước thải, Qngđ = 57125 + 227,66 = 57352,66 m3/ngđ Cd - nồng độ bùn hoạt tính dư phụ thuộc vào đặc tính bùn (điều 6.10.3 TCN- 51-84), Cd = at = 10000 mg/l • Lượng nước tách tối đa trình nén bùn: Qn = q max (P1 − P2 ) 47,41 (99,4 − 98) = = 33,2 m3/h 100 − P2 100 − 98 • Diện tích vùng lắng tính theo công thức: F1 = 47,41 q max = 131,69 (m2) = 0,0001.3600 v.3600 Trong đó: qmax - lượng bùn đưa vào bể nén v - tốc độ chuyển động bùn vùng lắng (v ≤ 0,2mm/s), v = 0,1mm/s SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 26 ( Bảng 7-29 TCVN 51/2008 Trang 72 ) • Diện tích ống trung tâm: F2 = q max 47,41 = 0,53 (m2) = vtt 3600 0,025.3600 Trong đó: vtt - vận tốc chuyển động bùn ống trung tâm lấy không 30mm/s, vtt = 25 mm/s (Điều 7.60 mục c TCVN 51/2008 ) • Diện tích tổng cộng bể nén bùn: F = F1 + F2 = 131,69 + 0,53 = 132,22 (m2) Chọn số bể nén bùn N = Diện tích bể nén : F, = F F = 4 • Đường kính bể nén bùn: D= 4.F = N 3,14 4.63,66 = 6,4 (m) (quy phạm ÷ 9m) 2.3,14 • Đường kính ống trung tâm: d= 4.F2 = N 3,14 4.0,51 = 0,6 (m) 2.3,14 • Đường kính phần loe ống trung tâm: d1 = 1,35 = 1,35.0,6 = 0,81 (m) • Đường kính chắn: dc = 1,3.d1 = 1,3.0,81 = 1,053 (m) • Chiều cao phần lắng bể nén bùn: h1 = v.t.3600 = 0,0002.4.3600 = (m) Với t = 3h - thời gian nén bùn • Chiều cao phần nón với góc nghiêng 500 so với phương ngang: hn = D − dn 6,4 − 1,4 tgα = tg 50 = (m) 2 Với dn – đường kính phần đáy hình nón, lấy dn = 0,6m • Chiều cao bùn hoạt tính nén: hb = hn - hs - hth = - 0,5 - 0,3 = 2,2 (m) Trong đó: hs - khoảng cách từ đáy ống loe tới chắn, hs = 0,5m hth - chiều cao lớp nước trung hòa, hth = 0,3m • Chiều cao xây dựng bể nén bùn: Hxd = hl + h2 + hbv = 3,6 + + 0,4 = 7(m) Bể mêtan: a) Nhiệm vụ: bể mêtan thiết kế để xử lý sinh học kị khí loại cặn tươi từ bể lắng I, bùn hoạt tính sau nén SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 27 Sơ đồ cấu tạo bể mêtan h2 - Ống dẫn cặn tươi - Ống dẫn cặn chín hct - Ống dẫn khí D - Van kiểm tra h1 b) Tính toán: * Xác định lượng cặn dẫn đến bể mêtan • Lượng cặn tổng cộng dẫn đến bể mêtan là: I W = Wc + Wb (m3/ngđ) • Lượng cặn tươi từ bể lắng đợt I: WcI = Qngđ C tc E.K (100 − P ).γ c 10 = 57352,66.280,48.48 1,1 = 169,87 m3/ngđ (100 − 95).10 6.1 Trong đó: Ctc - nồng độ chất lơ lửng ban đầu Qngđ – lưu lượng trung bình ngày đêm.= 57125 +227,66 = 57352,66 (m3/ngđ ) E – hiệu suất bể lắng đợt I.E = 48 % K - hệ số tính đến khả tăng lượng cặn có cỡ hạt lơ lửng lớn, K = 1,1 [ qui phạm K = (1,1 ÷ 1,2) ] P – độ ẩm cặn.P = 95% γ c - trọng lượng thể tích cặn tươi, γ c = • Lượng bùn hoạt tính dư: SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 28 Wb= [ Ctc (100 − E ) β − 100C ].Qngđ (100 − p).10 γ b [ 280,48(100 − 48)1,2 − 100.12] 57352,66 = 467,48 = m /ngđ (100 − 98).10 6.1 Trong đó: C2 - hàm lượng bùn hoạt tính trôi theo nước khỏi bể lắng đợt II, C2 = 12 mg/l β - hệ số tính đến khả tăng trưởng không điều hòa bùn hoạt tính trình xử lý sinh học, β = 1,15 ÷ 1,25 , lấy β = 1,2 P :Độ ẩm bùn hoạt tính sau nén P = 98% γ b - trọng lượng thể tích bùn, γ b = ⇒ Lượng cặn tổng cộng dẫn đến bể mêtan: W = 169,87 + 467,48 = 637,35 (m3/ngđ) • Độ ẩm trung bình hỗn hợp cặn tính theo công thức:  Phh = 100 1 −  C k − Bk   8,5 + 9,35   = 100 1 − 637,35  = 97,2% W    Trong đó: Ck - lượng chất khô cặn tươi với độ ẩm P = 95%: Ck = WcI (100 − P) 169,87.(100 − 95) = = 8,5 m3/ngđ 100 100 Bk - lượng chất khô bùn hoạt tính dư với độ ẩm P = 95%: Bk = Wb (100 − P) 467,48.(100 − 98) = = 9,35 m3/ngđ 100 100 • Khối lượng cặn khô bể mêtan: mc = W.(100 - Phh ) 637,35.(100 − 97,2) = = 17,85 m3/ngđ 100 100 * Tính toán bể mêtan Khi độ ẩm hỗn hợp cặn Phh > 95% chọn chế độ lên men ấm với t = 30÷350C Chọn t = 330C • Dung tích bể mêtan tính theo công thức sau: Wm = W.100 637,35.100 = = 6373,5 m3 d 10 Trong đó: W - lượng cặn tổng cộng dẫn đến bể mêtan, W = 637,35 m3/ngđ d - liều lượng cặn dẫn vào bể mêtan ngày đêm phụ thuộc vào chế độ lên men độ ẩm cặn, lấy theo 7-32 TCVN 51/2008, Lấy d = 10% • Chọn số bể mêtan làm việc N = bể dự phòng Dung tích bể: W1 = 6373,5 : = 2124,5 m3 • Kích thước bể mêtan (lấy theo kích thước thiết kế mẫu – loại dung tích 2500m3 tra theo bảng 3-15 sách XLNT đô thị công nghiệp) D = 17,5 m H = 8,5 m h1 = 2,5 m h2 = 3,03 m * Lượng bùn phân hủy ngày đêm Ở bể meetan lượng bùn khô dduwowcj phân hủy 50% mà độ ẩm bùn không thay đổi ,do ddos sau khỏi bẻ meetan lượng bùn khô lại : SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 29 m= 17,85 = 8,925 ( T/ngđ ) Độ ẩm bùn sau phân hủy bể meetan không đổi nên lưu lượng bùn phan hủy ngày đêm WP = W 637,35 = = 318,675 2 Chọn chu kỳ xả cặn bể meetan :T =1ngày/lần • Dung tích phần chứa cặn ( phần chóp đáy bể ) W = WP x T = 318,675 x = 318,675 (m3 ) • Lượng nước tách từ bể mêtan : Wn = Wtc – Wp = 637,35 – 318,675 = 318,675 ( m3/ngđ ) = 13,28 ( m3/h ) 10 Sân phơi bùn: a) Nhiệm vụ: Cặn sau lên men bể mêtan có độ ẩm cao cần làm nước cặn để đạt độ ẩm cần thiết thuận lợi cho việc vận chuyển xử lý Chọn sân phơi bùn để thực trình làm nước cặn Nhiệm vụ sân phơi bùn giảm độ ẩm bùn xuống 75 ÷ 80% b) Tính toán sân phơi bùn: Tính toán sân phơi bùn theo chu kỳ xả bùn vào sân phơi Chọn chu kỳ xả 20 ngày xả lần, sau lần xả bùn vào sân phơi vận chuyển bùn • Sau khỏi bể mêtan lượng cặn giảm 50%, nên lượng cặn từ bể mêtan dẫn sang sân phơi bùn là: W’ = 50%W = 50%.637,35 = 318,675 (m3/ngđ) Vậy lượng cặn đến sân phơi bùn : Wspb =Wmt = 318,675 (m3/ngđ) Tổng lượng bùn chuyển đến sân phơi bùn 60 ngày : Wspb = 318,675.60 = 19121 (m3/ngđ) • Diện tích hữu ích sân phơi bùn tính theo công thức: F1 = Wspb 60 h = 318,675.60 = 25494 m2 0,75 Trong đó: h – chiều dày lớp bùn, h = 0,75m • Sân phơi bùn chia làm nhiều ô Chọn kích thước ô 40 x 52 = 2080 m Số ô là: n= 25494 = 12 2080 • Diện tích phụ sân phơi bùn: đường sá, mương, máng tính theo công thức: F2 = k.F1 = 0,25.25494 = 6373,5 (m2) Trong đó: k – hệ số tính đến diện tích phụ, k = 0,2 ÷ 0,4, chọn k = 0,25 • Diện tích tổng cộng sân phơi bùn: Fb = F1 + F2 = 25494 + 6373,5 = 31867,5 (m2) • Lượng bùn phơi từ độ ẩm 96% đến độ ẩm 75% năm là: SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 30 Wb = Wspb.365 100 − P1 100 − 96 = 318,675.365 = 18611 m3 100 − P2 100 − 75 • Lượng nước tách từ sân phơi bùn: Qb = Wspb P1 − P2 96 − 75 = 318,675 = 267,7 m3/ngđ -11,15 (m3/h ) 100 − P2 100 − 75 Trong đó: P1 - độ ẩm trung bình cặn sau lên men bể mêtan, P1 = 96% P2 - độ ẩm sau phơi, P2 = 75% Chu kỳ xả bùn vào sân phơi bùn dao động từ 20 ÷ 30 ngày tùy thuộc nhiều yếu tố: tính chất bùn dẫn vào sân phơi bùn, khả thấm đất mùa nắng mưa năm Nước từ sân phơi bùn thu gom hệ thống ống (D = 200mm) có đục lổ đặt dọc theo chiều dài sân phơi, ống thu nước đặt ngăn bùn Các ống dẫn nước hố thu gom bơm trở lại trước lắng II Bùn xả vào sân phơi nhờ hệ thống ống dẫn bùn đặt thành sân phơi bùn IV BỐ TRÍ MẶT BẰNG TRẠM XỬ LÝ : Chọn vị trí xây dựng trạm xử lý nước thải Việc chọn vị trí xây dựng trạm xử lý nước thải dựa vào điều kiện địa hình, thủy văn, so sánh tiêu kinh tế - kỹ thuật đảm bảo yêu cầu sau: - Đặt cuối hướng gió đạo - Đảm bảo khoảng cách cách ly vệ sinh (theo điều 1.16 TCN- 51-84) - Kết hợp với qui hoạch chung khu vực tính tới khả mở rộng tương lai khu vực - Tiện lợi vận chuyển Mặt tổng thể kích thước công trình phụ: Việc qui hoạch mặt thực cho đạt tiêu qui hoạch mặt Các công trình ưu tiên xây dựng cho thuận tiện nhất, công trình phụ công trình phục vụ bố trí diện tích đất lại cho hợp lý * Công trình Công trình bao gồm: ngăn tiếp nhận nước thải, song chắn rác, máng đo lưu lượng, bể lắng cát, bể lắng ly tâm đợt I,, bể aeroten, bể lắng ly tâm đợt II, bể nén bùn, bể mêtan, sân phơi cát, sân phơi bùn * Công trình phụ phụ trợ Bao gồm: nhà điều hành ( 30×10 )m, đường bao quanh đường nội (rộng 7m), trạm sửa chữa điện máy ( 20×10 )m, trạm biến áp ( 10×6 )m, trạm khí nén ( 12x10 )m, phòng thí nghiệm ( 14×10 ), nhà để xe ( 15×7 )m, kho ( 12 x 10)m, nhà bảo vệ ( 4×4 )m Xung quanh trạm xử lý nước thải có trồng xanh hàng rào bảo vệ Cao trình theo nước Mặt cắt theo nước tính ngăn tiếp nhận nước thải qua công trình thải biển Tổn thất áp lực qua công trình sơ lấy sau: - Ngăn tiếp nhận 0,1m - Song chắn rác 0,2m - Bể lắng cát ngang 0,2m SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 31 - Máng đo lưu lượng 0,3m - Bể lắng ly tâm đợt I 0,5m - Bể aeroten 0,3m - Bể lắng ly tâm II 0,5m Tổn thất áp lực mương máng tính theo tổn thát dọc đường: H dd = i.l Trong đó: i - độ dốc mương l - chiều dài mương (m) Ta có bảng tổn thất dọc đường sau: TT Tên đoạn mương I l Công thức Ngăn tiếp nhận - song chắn rác Song chắn rác - bể lắng cát Bể lắng cát - máng đo lưu lượng Máng đo lưu lượng – hố chia nước Hố tập trung nước - aeroten Aeroten – hố chia nước Hố tập trung nước – máng trộn Máng trộn – bể tiếp xúc 0,0008 0,0008 0,0008 0,0008 0,0008 0,0008 0,0008 0,0008 17 15 15 15 H = 0,0008.6 H = 0,0008.7 H = 0,0008.5 H = 0,0008.17 H = 0,0008.15 H = 0,0008.15 H = 0,0008.15 H = 0,0008.6 Kết (m) 0,048 0,056 0,04 0,136 0,12 0,12 0,12 0,048 Tổn thất qua máng tràn (bể lắng cát, bể tiếp xúc) lấy 0,1m Cao trình theo bùn: Cao trình theo bùn cắt theo sơ đồ: - Từ bể lắng ly tâm I đến bể mêtan - Từ bể lắng II tới bể nén bùn, sau tới bể mêtan sân phơi bùn - Từ bể lắng ly tâm II hồi lưu Aeroten - Từ bể lắng tiếp xúc đến sân phơi bùn V KẾT LUẬN: Trên số liệu tính toán công trình liên quan đến trạm xử lý nước thải Dựa vào số liệu thiết kế sơ trạm xử lý nước thải yêu cầu đề Do lượng tính toán nhiều nên tránh khỏi sai nhầm, kính mong thầy giáo – TS Trần Quang Quang bỏ qua SVTH:Cao Văn Cảnh- Lớp 07MT2 Trang 32