BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNGHÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hồng Mã sinh viên: DH00301340 Lớp: ĐH3CM1 Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thu Huyền Hà Nội, tháng 4 năm 2016 MỞ ĐẦU Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật cùng với những diễn biến mạnh mẽ về kinh tế - xã hội mang tính toàn cầu với tốc độ phát triển rất nhanh chóng trong những thập kỷ qua đã làm cho tác động của con người đến môi trường ngày càng trở nên sâu sắc, đe dọa sự tồn tại và phát triển của chính con người và thiên nhiên Do đó vấn đề bảo vệ môi trường đã trở nên cấp bách và đang được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm Mặc dù hàng loạt các biện pháp bảo vệ môi trường đã ra đời và được thực hiện như: luật quốc gia, công ước quốc tế… nhưng thời gian qua tình trạng môi trường vẫn tiếp tục suy giảm, tiếp tục bị ô nhiễm: tài nguyên cạn kiệt, nhiệt độ trái đất ngày càng tăng, hạn hán, lũ lụt, các nguồn nước thiên nhiên và khí quyển bị ô nhiễm nặng nề… đã gây tác động xấu đến đời sống con người Trong giai đoạn thúc đẩy công nghiệp hóa hiện đại hóa cùng với sự gia tăng dân số, nước ta cũng không nằm ngoài tình trạng chung của thế giới Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của đất nước thì vấn đề môi trường càng trở nên gay gắt hơn Trong đó ô nhiễm từ lĩnh vực công nghiệp, nước thải sinh hoạt và vấn đề xử lý nó đã trở thành nhiệm vụ hàng đầu của các chuyên gia kỹ thuật nói riêng và toàn xã hội nói chung Với việc thực hiện đề tài: “ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư có dân số 301.554 người và khu công nghiệp có công suất xả thải là 5.000m3/NĐ” sẽ giải quyết được vấn đề ô nhiễm từ nguồn nước thải của khu dân cư và nhà máy góp phần bảo vệ nguồn nước nhằm phục vụ lâu dài cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội theo hướng phát triển bền vững Chương I : TỔNG QUAN 1 Giới thiệu Các hoạt động của con người luôn gắn liền với nhu cầu sử dụng nước cho các mục đích khác nhau: cho đời sống sinh hoạt hàng ngày, cho nhu cầu sản xuất công nghiệp, cà thải ra các loại nước thải tương ứng có chứa các tác nhân ô nhiễm sau quá trình sử dụng Nước mưa, vốn được xem là nguồn nước sạch, vẫn có khả năng bị ô nhiễm bẩn do tiếp xúc với các chất ô nhiễm trong khí quyển và lôi cuốn các chất bẩn tích tụ trên mặt đất vào nguồn nước Nếu không được kiểm soát, quản lý tốt và không có các biện pháp xử lý hữu hiệu, các dòng thải đó sẽ gây lên nhiều vấn đề nan giải về ngập úng đường phố, ô nhiễm môi trường và ô nhiễm các nguồn nước, phá vỡ mối cân bằng sinh thái tự nhiên và làm mất đi vẻ mỹ quan của các trung tâm đô thị Loại nước thải được quan tâm chủ yếu là : nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp 1 Nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng choo các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, về sinh cá nhân, Chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác Thành phần nước thải sinh hoạt gồm hai loại: - Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt; cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trôi kể cả cách làm vệ sinh sàn nhà Nước thải chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm Đặc điểm quan trọng của nước thải sinh hoạt là thành phần của chúng tương đối ổn định 2 Nước thải công nghiệp Nước thải công nghiệp được tạo nên sau khi đã được sử dụng trong các quá trình công nghệ sản xuất của các xí nghiệp công nghiệp Đặc tính ô nhiễm và nồng độ của nước thải công nghiệp rất khác nhau tùy thuộc vào loại hình công nghiệp và chế độ công nghệ lựa chọn Trong xí nghiệp công nghiệp, nước thải công nghiệp gồm: - Nước thải công nghiệp quy nước sạch: là loại nước thải sau khi sử dụng để làm nguội sản phẩm, làm mát thiết bị, làm vệ sinh sàn nhà Loại nước thải công nghiệp nhiễm bẩn đặc trưng của công nghiệp đó và cần xử lý cục bộ trước khi xả thải vào mạng lưới thoát nước chung hoặc vào nguồn nước tùy theo mức độ xử lý Thành phần gây ô nhiễm chính của nước thỉa công nghiệp là chất vô cơ, các chất hữu cơ dạng hòa tan, các chất hữu cơ vi lượng gây mùi, vị, các chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học hay bền vững sinh học, chất hoạt tính bề mặt ABS, một số chất hữu cơ có thể gây đọc hại cho thủy sinh vật, các chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học tương tự như trong nước thải sinh hoạt Trong nước thải công nghiệp còn có thể chứa dầu, mỡ và các chất nổi, các chất lơ lửng, kim loại nặng, các chất dinh dưỡng (N, P ) với hàm lượng cao 2 Phương pháp cơ học 1 Song chắn rác Song chắn rác là công trình xử lý sơ bộ để chuẩn bị cho các công trình xử lý sau đó Song chắn rác để chắn giữ rác bẩn thô có kích thước lớn ( giấy , rau , cỏ , nhành cây ) Song chắn rác thường được đặt trước để đảm bảo bơm không bị nghẹt hay ảnh hưởng đến các quá trình xử lý sau 2 Bể lắng cát Bể lắng cát thường dùng để chắn giữ các hạt cặn lớn có trong nước thải chủ yếu là cát Loại cát khỏi nước thải để tránh gây cản trở các quá trình xử lý về sau ( xử lý sinh học ), tránh gây nghẹt ống dẫn , hư mát bơm,ở bể metan và bể lắng hai vỏ thì cát là chất thừa Các hạt cát và hạt cặn không hòa tan trong nước thải khi đi qua bể lắng cát sẽ rơi xuống đáy với tác dụng của lực hấp dẫn bằng tốc độ tương ứng với trọng lượng riêng của nó Các loại bể lắng cát : bể lắng cát ngang, bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến, bể lắng cát làm thoáng Trong công trình này có một công trình phụ là sân phơi cát Do cát lấy ra khỏi nước thải có chứa nhiều nước nên cần sân phơi cát để tách nước giảm thể tích cho cát, nước thu được lại được đưa vào đầu bể lắng cát Cát thì được đem đổ bỏ 3 Bể vớt dầu mỡ Bể vớt dầu mỡ thường được áp dụng khi nước thải có chứa dầu mỡ ( nước thải công nghiệp ), nằm loại bỏ tạp chất nhẹ Đối với nước thải sinh hoạt hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ được thực hiện ngay nhờ thiết bị gạt chất nổi 4 Bể điều hòa Thường được đặt sau bể lắng cát và trước bể lắng đợt 1 Khi lưu lượng và hàm lượng chất bẩn thay đổi nhiều giờ, bể điều hòa cần thiết xây dựng để điều hòa nồng độ và lưu lượng nước thải Bể điều hòa được tiến hành sục khí hay khuấy trộn cơ khí để ngăn cản quá trình lắng của hạt rắn, các chất có khả năng tự phân hủy và xóa trộn đều khối tích nước 5 Bể lắng Nước thải sinh hoạt khi đi vào xử lý sinh học, cần loại bỏ các cặn bẩn không tan ra khỏi bể lắng (bể lắng đợt 1) , sau khi qua xử lý sinh học nước thải được lắng ở bể lắng 2 tại đây bùn sinh học được giữ lại và tuần hoàn về bể xử lý sinh học Bể lắng có cấu tạo mặt bằng là hình chữ nhật hay hình tròn, được thiết kế để loại bỏ bằng trọng lực các hạt cặn có trong nước thải theo dòng liên tục ra vào bể 3 1 Phương pháp sinh học Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên Phương pháp xử lý sinh học nước thải dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật dễ phân hủy các chất hưu cơ nhiễm bẩn Do vậy, điều kiện đầu tiên và vô cùng quan trọng là nước thải phải là môi trường sống của quần thể sinh vật phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải Muốn đảm bảo điều kiện này nước thải phải: - - Không có chất độc làm chết hoặc ức chế toàn hệ vi sinh vật trong nước thải Cần chú ý đến hàm lượng các kim loại nặng ( thứ tự độc hại giảm dần : Sb > Ag > Cu > Hg > Co > Ni > Pb > Cr+> V > Cd > Zn > Fe) , muối các kim loại này ảnh hưởng nhiều tới đời sông sinh vật, nếu vượt ngưỡng cho phép các vi sinh vật không thể sinh trưởng và có thể bị chết Chất hữu cơ trong nước thải là chất dinh dưỡng nguồn cacbon và năng lượng ( hidratcacbon, protein, lipit hòa tan, ) cho sinh vật Nước thải đưa vào xử lý sinh học có hai thông số đặc trưng là BOD và COD Tỷ số của 2 thông số này COD/BOD 2 mới có thể đưa vào xử lý sinh học Nếu COD lớn hơn nhiều lần trong đó gồm có xenlulozo, hemixenlulozo, protein, tinh bột , chưa hòa tan thì phải qua xử lý sinh học kỵ khí Các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như ao hồ sinh học, cánh đồng lọc, cánh đồng tưới  Ao hồ sinh học Ao hồ sinh học hay còn gọi là ao hồ ổn định nước thải, xử lý nước thải trong các ao hồ sinh học là phương pháp xử lý đơn giản nhất và được áp dụng từ thời xa xưa  Ao hồ hiếu khí Là loại ao nông 0,3 – 0,5 m có quá trình oxy hóa các chất hữu cơ chủ yếu nhờ vào các vi sinh vật hiếu khí Loại ao này gồm làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo  Ao hồ kỵ khí Ao hồ kỵ khí là loại ao sâu ít có hoặc không có điều kiện kỵ khí Các vi sinh vật kỵ khí hoạt động không cần oxy không khí Chúng sử dụng oxy ở các chất chứa nitrat , sulfat để oxy hóa các chất hữu cơ thành các axit hữu cơ, các loại rượu và khí CH4, H2S, CO2 và nước Ao hồ kỵ khí dùng để lắng và phân hủy các cặn lắng ở vùng đáy Loại ao này có thể tiếp nhận nước thải (kể cả các nước thải công nghiệp ) có độ nhiễm bẩn lớn , BOD cao và không cần vai trò quang hợp của tảo Nước thải lưu ở hồ kị khí thường sinh ra mùi hôi khó chịu vì thế không nên bố trí loại này gần các khu dân cư và xí nghiệp  Ao hồ tùy nghi Loại ao hồ này rất phổ biến trong thực tế Đó là loại kết hợp có hai quá trình song song : phân hủy hiếu khí và phân hủy kị khí Hồ tùy nghi xét theo chiều sâu có vùng: vùng trên là vùng hiếu khí, vùng giữa là vùng kị khí tùy tiện, vùng phía sau là vung kị khí Nguồn oxy cần thiết co quá trình oxy hóa các chất hữu cơ nhiễm bẩn nhờ khuếch tán qua mặt nước do gió và nhờ tảo quang hợp dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời 2  Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo Bể lọc sinh học Bể lọc sinh học là công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện nhân tạo nhờ vi sinh học hiếu khí Trong bể có bố trí các lớp vật liệu lọc, khi nước thải đi qua bể thấm bào lớp vật liệu lọc thì các cặn bẩn sẽ bị giữ lại taọ thành màng gọi là màng vi sinh Vi sinh này hấp thụ các chát hữu cơ và nhờ có oxy mà quá trình oxy được thực hiện Những màng vi sinh đã chết sẽ cùng với nước thải ra khỏi bể và được giữ lại ở bể lắng đợt hai Một số bể biophin thường gặp: - Khả năng chịu tải: bể biophin nhỏ giọt, biophin cao tải Khả năng làm thoáng: biophin làm thoáng tự nhiên, biophin làm thoáng nhân tạo Chế độ làm việc: biophin làm việc liên tục, biophin làm việc gián đoạn Theo mức độ xử lý: biophin xử lý hoàn toàn và biophin xử lý không hoàn toàn Theo công nghệ: biophin 1 bậc và 2 bậc Vi khuẩn trong màng vi sinh dính bám hoạt động có hiệu quả cao hơn vi khuẩn trong môi trường thể tích ( hại cặn lơ lửng ) Tuy nhiên, cấu trúc của màng sinh học sinh học rất phức tạp, không đồng đều, do đó không thể xác định chính xác những thông số lý học và những hệ số của mô hình, mối quan hệ theo kinh nghiệm dựa trên thực nghiệm quan sát được sử dụng cho thiết kế Kích thước công trình to lớn và đòi hỏi trình độ vận hành cao so với sinh học lơ lửng  Bể Aeroten Bể aeroten là công trình làm bằng bê tông, bê tông cốt thép với mặt bằng thông dụng nhất là hình chữ nhật Hỗn hợp bùn và nước thải được cho chảy qua suốt chiều dài bể Nước thải sau khi qua bể lắng đợt 1 có chứa chất hữu cơ hòa tan và các chất lơ lửng đi vào bể phản ứng hiếu khí (aeroten ) Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn có màu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước thải và các vi sinh vật sống dùng chất nên (BOD) và các chất dinh dưỡng (N,P) làm thức ăn để chuyển hóa thành các chất trơ không hòa tan và thành các tế bào mới  Mương oxy hóa Lần đầu tiên được ứng dụng xử lý nước thải tại Hà Lan (1950) do tiến sỹ Passveer công tác tại viện nghiên cứu Public Enggineering chủ trì Đây là một dang aeroten cải tiến khuấy trộn hoàn chỉnh trong điều kiện hiếu khí khéo dài chuyển động tuần hoàn trong mương Mương oxy hóa đơn giản, không tốn nhiều công sức, với chi phí đầu tư nhỏ hơn 2 lần so với lọc sinh học Nếu áp dụng đúng, mương oxy hóa có thể xử lý nước thải đảm bảo đạt yêu cầu Đối với vùng đất sét chặt có thể phủ bằng tấm lót, còn đối với vùng cát phải bê tông hóa hoàn toàn Đồng thời, mương phải có cấu trúc đơn giản nhất ( hình chữ O ) để tăng hiệu quả xử lý Mương oxy hóa là dạng cải tiến của mạng lưới xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học sử dụng bùn hoạt tính Đặc điểm nổi bật của mương oxy hóa là thời gian lưu bùn (SRT ) dài nên xử lý chất hữu cơ triệt để Trong mương oxy hóa sự khuếch tán oxy đủ để khuấy trộn và đồng thời tăng khả năng tiếp xúc của vi khuẩn trong bùn hoạt tính với nước thải Mương oxy hóa có thể gồm một hay nhiều mương dẫn hình tròn oval, dạng đường đua ( racetrack ) Lượng bùn sinh học và năng lượng cung cấp nhỏ hơn so với phương pháp cổ điển - Ưu điểm của mương oxy hóa: Mực nước luôn ổn định khi công trình gặp sự cố như lưu lượng nước thải tăng hay giảm đột ngột nhờ điều chỉnh máng tràn ở cuối mương Thời gian lưu nước lớn nên có khả năng chịu sốc tải Lượng bùn sinh ra ít hơn so với công trình xử lý sinh học hiếu khí khác 4 Phương pháp xử lý bùn cặn Nhiệm vụ của xử lý bùn cặn ( cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước thải ) là: - Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn Ổn định cặn Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau Rác ( gồm những tạp chất không hòa tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau ) được giữ lại ở song chắn rác có thể được chở đến bãi rác ( nếu lượng rác không lớn) hay nghiền rác sau đố dẫn đến bể metan để tiếp tục xử lý Cát từ bể lắng cát được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử dụng vào mục đích khác Cặn tươi từ các bể lắng đợt 1 được dẫn đến bể metan để xử lý Một phần bùn hoạt tính ( vi sinh lơ lửng ) từ bể lắng đợt 2 được dẫn trở lại bể aeroten để tiếp tục tham gia quá trình xử lý ( gọi là bùn hoạt tính tuần hoàn ) được dẫn đến bể nén bùn để làm giảm độ ẩm và thể tích, sau đó được dẫn vào bể metan để tiếp tục xử lý Đối với các trạm xử lý nước thải sử dụng bể biophin với sinh vật dính bám, thì bùn lắng được gọi là màng vi sinh vật và được dẫn đến bể metan Cặn ra khỏi bể metan có độ ẩm 96-97% Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước có thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo như: thiết bị lọc chân không, thiết bị lọc ép, thiết bị ly tâm cặn Độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55-75% Để tiếp tục làm giảm thể tích cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng khác nhau: thiết bị sấy dạng trồng, dạng khí nén, băng tải Sau khi sấy độ ẩm còn 25-30% và cặn hạt dễ dàng vận chuyển Đối với các trạm xử lý nước thải có công suất nhỏ, việc xủ lý cặn có thể tiến hành đơn giản hơn: nén và sau đó làm ráo nước ở sân phơi bùn  Bể tự hoại Bể tự hoại là công trình đồng thời làm 2 chức năng: lắng và phân hủy cặn lắng, cặn lắng giữ lại trong bể từ 3-6 tháng, dưới tác động của các vi sinh vật kị khí các chất hữu cơ được phân hủy một phần tạo thành các chất khí, phần khác tạo thành các hợp chất vô cơ Bể lắng được xây thành 2 ngăn: ngăn chứa và ngăn lắng Ngăn lắng nhỏ chỉ bằng 1/3 ngăn chứa Hiện nay bể tự hoại ít được sử dụng do một số nhược điểm là gây ra mùi hôi thối, nước ra khỏi bể có nhiều khí H2S và có phản ứng axit, nên rất khó xử lý ở giai đoạn tiếp theo  Bể Metan Lượng nước dùng cho nhu cầu khác và pha hóa chất khoảng 10m 3/ngđ Giá tiền 1m3nước: 3500đ/m3 Gnước = (100+5.2)×350×365 = đ/năm  Tổng chi phí quản lý GQL= GLuong+Gdien+ GKH+ GClo + GSC +Gnước + Gkhac 6 6 6 6 6 6 6 =2808×10 +132×10 +1986×10 +9.855×10 +1972.8×10 +13.44×10 +1183.7×10 = 14 105.795 triệu đồng/năm CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN CAO TRÌNH TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1 Nhận xét chung về hiện trạng cao trình Zmax sông: Cao trình mực nước max của sông: Zmax sông = 2 (m) Cao trình mặt đất : Z = 3 (m) Zđ = ∑h + 2,5 + Zmaxsông (m) Trong đó: Zđ cao trình mực nước ở công trình đầu tiên (ngăn tiếp nhận) ∑h i i tổng tổn thất cột nước qua các công trình đơn vị 2,5 m là cột nước dư cần thiết tại vị trí cửa xả để nước có thể chảy tự do ra sông z maxsông: - cao trình mực nước max của sông zmaxsông = 2 m zmin sông: cao trình mực nước thấp nhất của sông zmín sông = 0.2 (m) 2 Những giả định khi thiết kế trắc dọc theo nước, bùn của các phương án Việc xác định chính xác tổn thất cột nuớc qua mỗi công trình và ống dẫn là cần thiết để đảm bảo cho trạm xử lý làm việc bình thường Tuy nhiên trong điều kiện cho phép của đồ án này ta chỉ có thể chọn lấy một cách tương đối các tổn thất đó theo kinh nghiệm (theo trang 182 sách Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp do GS-TS Lâm Minh Triết chủ biên nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh xuất bản năm 2000): Tổn thất qua ngăn tiếp nhận chọn 0,2 m Tổn thất qua song chắn rác: 5 - 20 cm chon 0,12 m (tính toán thiết kế) Tổn thất qua mương dẫn 5 – 50 cm, chon = 0,1 m Tổn thất qua bể làm thoáng sơ bộ : 15 – 30 cm Chọn 15 cm Tổn thất qua bể lắng cát ngang 20 – 40 cm: chọn 30cm = 0,3m Tổn thất qua bể lắng ngang : 20 - 40cm, chọn 40cm = 0,4m Tổn thất qua bể lọc sinh học tưới phản lực H+ 150cm = 2 + 0.15= 2.15 m Tổn thất qua bể lắng đứng 2: 40-50cm, chọn 40cm = 0,4m Tổn thất qua máng trộn: : tổn thất qua từng vách ngăn 0,12m (theo tính toán) Tổn thất qua bể tiếp xúc 40-60 cm, chọn 50 cm = 0,5m 3 Tính toán cao trình các công trình đơn vị theo mặt cắt nước: Mực nước đầu tiên tại ống xả ra sông: Zn = 2.5 + Zmax sông = 2.5 + 2 = 4.5 m Mương dẫn : Cao trình mặt nước mương: Zm1 = Zn1 + hm = 4.5 + 0,1 = 4.6 (m) Cao trình đỉnh mương dẫn: Zđỉnh = 4.6 + 0.4 = 5 (m) (0.3 chiều cao bảo vệ) Cao trình đáy mương: Zđáy = 4.6 – 0.6 = 4 (m) (0.6 chiều cao nước trong mương) Bể tiếp xúc: Cao trình mực nước trong bể tiếp xúc: Zntx = Zm1 + h ntx = 4.6 + 0.5 = 5.1( m ) Cao trình đỉnh bể tiếp xúc: Zđtxinh = Zntx + h bv = 5.1 + 0.5 = 5.6 ( m ) (0,5 – chiều cao bảo vệ của bể) Cao trình đáy bể tiếp xúc: đinh ct Zđay tx = Z tx − H tx = 5.6 − 4 = 1.6 ( m ) (4 – chiều cao công tác của bể) Mương dẫn: Cao trình mặt nước : Zm2 = Zntx + hm = 5.1 + 0.1 = 5.2(m) Cao trình đỉnh mương: Zđỉnh= Zm2 + 0.3 = 5.2 + 0.3 = 5.5 (m) Cao trình đáy mương: Zđáy = Zm2 – 0.6 = 5.2 – 0.6 = 4.6 (m) Máng trộn: - Cao trình mực nước ngăn 3 của máng trộn: Zmtmn3 = zm2 + hmt = 5.2+ 0.1 = 5.3 m Cao trình mực nước ngăn 2 của máng trộn: Zmtmn2 = zmtmn3 + hmt = 5.3 + 0.12 = 5.42 m Cao trình mực nước ngăn 1 của máng trộn: Zmtmn1 = zmtmn2 + hmt = 5.42 + 0.12 = 5.54 m Cao trình đỉnh của máng trộn: zmtđỉnh = zmtmn1 + 0.5 = 5.54 + 0.5 = 56.04m (0.5 – chiều cao dự phòng) Cao trình đáy của máng trộn: zmtđáy = zmtmn1 – hn = 5.54 – 1.775 = 3.765 m Mương dẫn: Cao trình mặt nước mương: Zm3 = + hm = 5.54 + 0.1 = 5.64 (m) Cao trình đỉnh mương dẫn: Zđỉnh = 5.64 + 0.4 = 6.04 (m) (0.4 chiều cao bảo vệ) Cao trình đáy mương: Zđáy = 5.64 – 0.6 = 5.04 (m) (0.6 chiều cao nước trong mương) Bể lắng ngang 2 Cao trình mực nước bể lắng 2: ZL2 = Zm3+ hL2 = 5.64 + 0.4 = 6.0 m Cao trình đỉnh bể lắng 2: ZL2đỉnh = ZL2 + hbv = 6.04 + 0.5 = 6.54 m Cao trình đáy bể: ZL2đáy = ZL2đỉnh – hbể = 6.54 – 3 = 3.54 m Mương dẫn: Cao trình mặt nước mương: Zm4 = ZL2 + hm = 6.04 + 0.1 = 6.14 (m) Cao trình đỉnh mương dẫn: Zđỉnh = 6.14 + 0.4 = 6.54 (m) (0.4 chiều cao bảo vệ) Cao trình đáy mương: Zđáy = 6.14– 0.6 = 5.54 (m) (0.6 chiều cao nước trong mương) Bể Biofin cao tải : Cao trình mực nước ở trong bể biofin: Zbio = Zm4 + hb = 6.14 + 2.15 = 8.29 (m) Cao trình đỉnh bể biofin: Zđỉnh = Zbio + hbv = 8.29 + 0.5 = 8.79 (m) Cao trình đáy bể biofin: Zđáy = Zđỉnh – h = 8.79 – 3.3 = 5.49 (m) Bể lắng ngang 1: Chọn cao trình đỉnh bể lắng ngang là 8 m Cao trình mực nước bể lắng 1: ZL1 = Zđỉnh – 0.5 = 8- 0.5 = 7.5 m Cao trình đáy bể lắng ngang 1: Zđáy = Zđỉnh - hxd = 7.5 – 4.1 = 3.4 m Mương dẫn: Cao trình mặt nước mương: Zm6 = ZL1 + hm = 7.5 + 0.1 = 7.6 (m) Cao trình đỉnh mương dẫn: Zđỉnh = 7.6 + 0.4 = 8 (m) (0.4 chiều cao bảo vệ) Cao trình đáy mương: Zđáy =7.6 – 0.6= 7(m) Bể làm thoáng sơ bộ: Cao trình mực nước bể làm thoáng sơ bộ: Zltmn = zm6 + hb = 7.6 + 0.15 = 7.75 m Cao trình đỉnh bế làm thoáng sơ bộ: Zltđỉnh = zltmn + hbv = 7.75+ 0.5 = 8.25 m Cao trình đáy bế làm thoáng sơ bộ: Zltđáy = zltđỉnh – h = 8.25 - 3 = 5.25 m Mương dẫn: Cao trình mặt nước mương: Zm7 = zltmn + hm = 7.75 + 0.1 = 7.85m Cao trình đỉnh mương dẫn: Zđỉnh = 7.85 + 0.4 = 8.25 (m) (0.4 chiều cao bảo vệ) Cao trình đáy mương: Zđáy = 7.85– 0.6 = 7.25 (m) (0.6 chiều cao nước trong mương) Bể lắng cát: - Cao trình mực nước trong bể lắng cát: Zlc = Zm7 + hlc = 7.85 + 0.1 = 7.95 (m) - Cao trình đỉnh bể lắng cát: Zđỉnh = Zlc + hbv = 7.95 + 0.5 = 8.45 (m) - Cao trình đáy bể lắng cát: Zđáy = Zđỉnh – hxd = 8.45 – 1.7 = 6.75 (m) Mương dẫn: Cao trình mặt nước mương: Zm8 = Zlc + hm = 7.95 + 0.1 = 8.05 (m) Cao trình đỉnh mương dẫn: Zđỉnh = 8.05 + 0.4 = 8.45 (m) (0.3 chiều cao bảo vệ) Cao trình đáy mương: Zđáy = 8.05 – 0.6 = 7.45 (m) (0.6 chiều cao nước trong mương) Song chắn rác Cao trình mực nước trước song chắn rác: ZSCR = Zm8 + hSCR = 8.05 + 0.12 = 8.17 (m) Cao trình đỉnh song chắn rác: Zđỉnh = ZSCR + hbv = 8.17 + 0.5 = 8.67 (m) Cao trình đáy song chắn rác: 8.17 – 1.21 = 6.96 (m) Mương dẫn: Cao trình mặt nước mương: Zm9 = ZSCR + hm = 8.17 + 0.1 = 8.27 (m) Cao trình đỉnh mương dẫn: Zđỉnh = 8.27 + 0.4 = 8.67 (m) (0.4 chiều cao bảo vệ) Cao trình đáy mương: Zđáy = 8.27 – 0.6 = 7.67 (m) (0.6 chiều cao nước trong mương) Ngăn tiếp nhận Cao trình mực nước trong ngăn tiếp nhận Zntn = Zm9 + hntn = 8.27 + 0.2 = 8.47 (m) Cao trình đỉnh ngăn tiếp nhận: Zđỉnh = Zntn + hbv = 8.47 + 0.5 = 8.97 (m) Cao trình đáy ngăn tiếp nhận : Zđáy= Zđỉnh - hxd =8.47 – 2 = 6.47 (m) 4 Tính toán cao trình các công trình đơn vị theo mặt cắt bùn : Những công trình có chứa bùn : Sân phơi bùn, bể mê tan, bể lắng đợt 2, bể lắng đợt 1 Ta thấy mực nước trong bể lắng đợt II thấp hơn lắng đợt I, nên tính trắc dọc bùn từ công trình bất lợi nhất, tính toán từ bể lắng II về bể mê tan Bùn ở bể lắng đợt 2 được xả theo phương pháp áp lực thủy tĩnh và dùng bơm để bơm bùn Bể lắng đứng đợt 2: Cao trình mặt nước trong bể: ZL2 = 6.04 m Chiều sâu lớp bùn: hb = 0.17m Cao trình mặt bùn trong bể lắng đứng đợt 2: Zbùn = Zđáy L2 + hb = 3.54 + 0.17 = 3.71 m Bể lắng đứng đợt 1: Bùn ở bể lắng ngang I được xả ra dưới áp lực thủy tĩnh và được chuyển vảo bể mê tan Cao trình mặt nước trong bể: ZL2 = 7.5 m Chiều cao lớp bùn: hb = 0.21 m Cao trình mặt bùn trong bể lắng đứng đợt 1: Zbùn = Zđáy L1 + hb = 7.27 + 0,21= 7.48 m Bể mêtan: = = Zđỉnh L1 + hbv = 7.27 + 0.5 = 7.77 m = Zđỉnh L1 - Hb = 7.77-2.6-7.2-2.35 = -4.38 M Sân phơi bùn: hbùn = = = 0.035m Đặt sân phơi bùn đặt trên mặt đất 0.2 m Cao trình đáy sân: 3 +0.2 = 3.2 m Cao trình đỉnh sân phơi bùn: 3.2 + 0.035 + 0.5 = 3.735 m Cao trình mực bùn: 3.725 – 0.5 = 3.225 m