Đang tải... (xem toàn văn)
Công ty sản xuất hóa chất Biên Hòa với hệ thống xử lý nước thải sơ bộ trước khi đưa vào hệ thống xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp ( KCN) được đầu tư với chuẩn nước thải đầu r
ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA CHƯƠNG : TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH XỬ LÝ A – TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4.1 Phương pháp học Song chắn rác lưới chắn rác Lưới chắn rác bao gồm nằm song song, thiết kế để giữ lại mảnh vụn vật thể có kích thước lớn khác mang theo nước thải chảy vào Dựa sở đánh giá tổng lưu lượng nước thải chất rắn giữ lại lưới chắn rác mà đem theo vào, việc tách bỏ rác khỏi chắn hoạt động tự động Hoạt động lưới chắn rác kiểm soát cảm biến mức nước phía trước phía sau lưới chắn Lượng rác giữ lại nén thuỷ lực để giảm bớt thể tích trước đưa xử lý lưu giữ trước xử lý Bể lắng cát Tầm quan trọng việc lắng cặn cát trước nước thải đưa tới bước xử lýkhác có thễ cần thiết lượng cặn thơ cịn lớn sau qua song chắn rác hay lượng cát lớn Mục đích để tránh tích tụ cát bể phản ứng Ngoài ra, việc lắng cát hiệu giúp bảo vệ bơm thiết bị điện khác khỏi bị mài mòn giảm chi phí bảo dưỡng Việc bảo đảm chất hữu cát tách biệt hoàn toàn quan trọng để bảo đảm cho lượng cát bị giữ lại tốt Điều giúp giảm bớt chi phí xử lý, đồng thời giữ cho q trình bốc mùi từ cát mức tối thiểu Việc tách hiệu thành phần hữu vô bể lắng cát đạt thơng qua việc thổi khí Do vậy,trong thực tiễn thường để kết hợp loại bể lắng cát với thiết bị tách chất dầu mỡ việc loại chất béo mà chức để bảo vệ trình xử lý khỏi dầu mỡ cản trở vận hành theo cách khác làm tăng chi phí bảo dưỡng Bể lắng đợt Tương tự bể lắng cát,bể lắng có nhiệm vụ tách hạt lơ lửng nguyên tắc trọng lực Cặn lắng bể lắng loại cặn có trọng lượng thay đổi,có khả kết dính keo tụ với nhau.Q trình lắng tốt loại bỏ 80 – 85% lượng cặn nước thải Vì vậy,đây trình quan trọng xử lý nước thải thường bố trí xử lý ban đầu hay trước xử lý sinh học.Để tăng cường q trình xử lý ta bổ sung thêm chất đơng tụ sinh học Căn theo chiều nước chảy,người ta phân biệt thành dạng bể lắng sau: -Bể lắng ngang: nước chảy vào bể theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể.Bể lắng ngang có mặt chữ nhật -Bể lắng đứng :nước chảy vào bể theo phương thẳng đứng từ đáy bể lên từ xuống.Bể lắng đứng thường có mặt hình trịn vuông GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 26 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA -Bể lắng radien:nước chảy vào bể theo hướng từ trung tâm thành bể hay ngược lại Bể lọc Dùng để tách phần tử lơ lửng phân tán nước thải với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng,bằng cách cho nước thải qua vật liệu lọc cát thạch anh,than cốc,than bùn,… Quá trình lọc áp dụng cho công nghệ xử lý nước tái sử dụng cần thu hồi số thành phần quý có nước thải.Các loại bể lọc phân loại sau: -Lọc qua vách lọc -Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt -Lọc có khơng có áp lực 4.2 Phương pháp sinh học Thực chất phương pháp dựa vào khả sống hoạt động vi sinh để phân hủy – oxy hóa chất hữu dạng keo hịa tan có nước thải Những cơng trình xử lý sinh học phân thành nhóm: - Những cơng trình q trình xử lý thực điều kiện tự nhiên: cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học…thường trình xử lý diễn chậm - Những cơng trình q trình xử lý thực điều kiện nhân tạo: bể lọc sinh học (Bể Biophin), bể làm thoáng sinh học (Bể Aerotank),… Do điều kiện tạo nên nhân tạo mà trình xử lý diễn nhanh hơn, cường độ mạnh Thông thường giai đoạn xử lý sinh học tiến hành sau giai đoạn xử lý học Bể lắng đặt sau giai đoạn xử lý học gọi bể lắng I Bể lắng dùng để tách màng sinh học (đặt sau bể Biophin) tách bùn hoạt tính (đặt sau bể Aerotank) gọi bể lắng II Trong trình xử lý nước thải phương pháp tạo nên lượng cặn bã đáng kể ( 0,5% – 1% tổng lượng nước thải) Nói chung loại cặn giữ lại cơng trình xử lý nước thải có mùi khó chịu (nhất cặn tươi từ bể lắng I) nguy hiểm mặt vệ sinh Do vậy, thiết phải xử lý cặn bã thích hợp 4.3 Phương pháp xử lý cặn Các cơng trình xử lý cặn phổ biến: -Bể tự hoại -Bể mêtan -Sân phơi bùn Ngồi cịn có xử lý cặn phương pháp nhiệt 4.4 Phương pháp khử trùng Trong nước thải bùn cặn nước chứa loại vi khuẩn gây bệnh,trứng giun sán.Nước thải sinh hoạt môi trường tồn loại vi sinh vật có vi khuẩn gây bệnh Trong gam bùn cặn chứa từ đến 67 trứng giun sán.Trứng giun sán tồn đất đến 1,5 năm GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 27 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA Khử trùng khác với tiệt trùng ,quá trình tiệt trùng tiêu diệt hồn tồn vi sinh vật cịn q trình khử trùng khơng tiêu diệt hết vi sinh vật,một số đưa vi sinh dạng bất hoạt.Các phương pháp khử trùng nước thải phổ biến -Dùng clo qua thiết bị định lượng clo -Dùng hypoclorit – canxi dạng bột Ca(ClO)2 hòa tan thùng dung dịch 3-5% định lượng vào bể khử trùng -Dùng hypoclorit – natri ; nước Javel (NaClO) -Dùng ozon sản xuất từ khơng khí máy tạo ozon tạo ra.Phương pháp cần chi phí cao -Dùng tia UV đèn thủy ngân áp lực thấp sinh ra.Phương pháp cần phải lưu ý tính kinh tế Trong phương pháp phương pháp dùng Clo hợp chất Clo sử dụng phổ biến chúng ngành cơng nghiệp dùng nhiều,có sẵn với giá thành chấp nhận hiệu khử trùng cao cần phải có thêm cơng trình đơn vị trạm cloratơ (khi dùng clo hơi),trạm clorua vôi (khi dùng clorua vôi ),bể trộn,bể tiếp xúc Tuy nhiên,những năm gần nhà khoa học đưa khuyến cáo nên hạn chế dùng clo khử trùng nước thải với lý sau: - Lượng clo dư khoảng 0,5 mg/l nước thải để đảm bảo an toàn ổn định cho trình khử trùng gây hại đến cá sinh vật nước khác - Clo kết hợp với hydrocacbon hình thánh chất gây hại cho mơi trường sống B - TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 4.5 Xác định mục tiêu giá trị lưu lượng dùng để thiết kế 4.5.1 Mục tiêu Tính tốn thơng số vật chất, kích thước cơng trình, ước tính giá thành hệ thống cho đơn vị cơng trình 4.5.2 Giá trị lưu lượng dùng để thiết kế : Hệ số khơng điều hịa nhà máy : Kmax = 2,5, Kmin = 0,4 QTB = 500 m3/ngày đêm = 20,83 m3/ h = 5,78 l/s Qmax = 2,5 x QTB = 2,5 x 500 m3/ ngày đêm = 1250 m3/ ngày đêm =52,08 m3/h =14,47 l/s Qmin = 0,4 x QTB = 0,4 x 500 m3/ ngày đêm = 200 m3/ ngày đêm = 8,33 m3/h = 2,31 l/s Bảng 4.1 Các thông số lưu lượng dùng tính tốn Thơng số Kí hiệu , đợn vị Giá trị Lưu lượng trung bình QTB ( m3/ h) 20, 83 Lưu lượng trung bình lớn Qhmax ( m3/ h) 52,08 Lưu lượng trung bình nhỏ Qhmin ( m3/ h) 8,33 GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 28 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA 4.6 Hầm bơm tiếp nhận Hầm bơm tiếp nhận nước thải sản xuất cho phép xây dựng hợp khối nhà sản xuất hay nhà phụ trợ sản xuất Thể tích hữu ích hầm bơm tiếp nhận: Vb = QTB x t Với : t thời gian lưu nước hầm tiếp bơm, t = 10 – 30 (phút) Chọn t = 30 phút = 1/2 h Vb = 20,83 m3/h x h = 10,42 m3 Kích thước hầm bơm tiếp nhận : Chọn chiều sâu hữu ích h = 3,5 m Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m BxL= V b 10,42 = = 2,97 m2 3,5 h Chọn B = 1,5 m, L = m Vậy: Thể tích hầm bơm tiếp nhận : V = x 1,5 x = 12 m3 Tần suất hoạt động bơm: Z= 2.Vb Q max h = 12 = 0,46 h 52,08 4.7 Song chắn rác (SCR) 4.7.1 Xác định kích thước SCR Song chắn rác giữ lại tạp chất có kích thước lớn mm Do công suất nhỏ lượng rác trung bình, chọn SCR làm thủ cơng Rác sau thu gom lưu kho chứa rác chờ xử lý Bảng 4.2 Các thơng cần cho tính tốn song chắn rác (SCR) Thông số Đơn vị Làm thủ cơng Kích thước song chắn rác - Rộng mm 5,08 – 15,24 - Dày mm 25,4 – 38,1 Khe hở mm 25,4 – 50,8 Độ dốc theo phương đứng độ 30 – 45 Tốc độ dòng chảy mương đặt SCR m/s 0,31 – 0,61 Tổn thất áp lực cho phép mm 152,4 GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 29 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA Nguồn:Xử lý nước thải thị cơng nghiệp Tính tốn thiết kế- Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân Bảng 4.3 Bảng tính toán thủy lực cho mương dẫn đặt song chắn rác Lưu lượng ( l/s) Thông số thủy lực Ký hiệu, đơn vị QTB = 5,78 Qhmax = 14,47 Qhmin = 2,31 Chiều ngang Bm (m) 0,250 0,250 0,250 Độ dốc i 0,0003 0,0003 0,0003 Vận tốc v (m/s) 0,21 0,24 0,18 Độ đầy h (m) 0,15 0,25 0,1 Chiều sâu lớp nước song chắn rác lấy độ đầy tính tốn mương dẫn ứng với Qmax: h1 = hmax = 0,25 m/s Số khe hở song chắn rác tính theo cơng thức : n= Q hmax K v l h1 = 0,01447 1,05 = 14,01 khe 0, 24 0,018 0, 25 Chọn n = 14 khe Trong : n : số khe hở Qhmax : lưu lượng lớn nước thải , Qhmax = 0,01447 m3/s v : tốc độ nước chảy qua song chắn rác ,v = 0,24 m/s l : khoảng cách khe hở ,l = 18 mm = 0,018 m ( điều 7.2.12 TCVN7957:2008) K : hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy hệ thống cào rác giới, K=1,05 Chiều rộng song chắn rác tính theo công thức : BS = s x (n – 1) + (l x n) BS = 0,008 x (14 -1) + (0,018 x 14) = 0,36 (m) = 0,4 m Chọn BS = 0,4 m Trong : s : bề dày song chắn rác ,thường lấy s = 0,008 m Kiểm tra tốc độ dòng chảy phần mở rộng mương trước song chắn rác ứng với Qmin để khắc phục khả lắng đọng cặn vận tốc nhỏ 0,4m/s Vmin = Qmin 0,00231 = = 0, 06 m/s 0,4 0,1 Bs hmin Trong : GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 30 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA Qmin : lưu lượng nhỏ chảy vào song chắn rác Qmin = 2,31 (l/s) = 0,00231m3/s Vậy : Vmin = 0,06 m/s < 0,4 m/s Hiện tượng lắng cặn xảy trình vận hành hệ thống xử lý, cần phải có biện pháp khắc phục Do điều kiện vận hành đảm bào Qhmax, QTB đảm bảo nên việc khắc phục vấn đề lắng cặn khả thi, số biện pháp đề xuất: - Theo dõi vận hành hệ thống tiến hành nạo vét định kỳ mương dẫn - Có bơm hút sau SCR vào cơng trình đơn vị phía sau 4.7.2 Tổn thất áp lực song chắn rác : hs = Vmax K1 2g Trong : Vmax : vận tốc nước thải trước song chắn rác với chế độ Qmax , Vmax = 0,24 m/s K1 : hệ số tính đến tăng tổn thất vướng mắc song chắn rác ,K1 = 2-3,chọn K1 = 2,5 ξ : hệ số tính đến sức cản cục song chắn rác xác định theo công thức : s ξ = β x ( ) x sin l 0,008 ) sin 60 o = 0,54 ξ = 1,83 x ( 0,018 Trong : β : hệ số phụ thuộcvào tiết diện ngang song chắn ,chọn β = 1,83 α : góc nghiêng song chắn so với hướng dòng chảy ,α = 60o hS = 0,54 0,24 2,5 = 0,04 m < hyêu cầu = 152,4 mm 9,81 Nguồn: Bảng 3-7 Xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp Tính tốn thiết kế- Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác L1: Bs Bm 2tg 0,4 0,25 L1 = = 0,21 m 2tg 20 L1 = Trong : Bs : chiều rộng song chắn rác ,Bs = 0,45 m Bm : chiều rộng mương dẫn ,Bm = 0,3 m φ: góc nghiên chỗ mở rộng ,thường lấy φ = 200 Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác : L2 = L1 0,21 = = 0,105 m 2 GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 31 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA Chiều dài phần đặt song chắn rác : L = L1 + L2 + Ls L = 0,21 + 0,105 + 1,5 = 1,815 m Trong : Ls : chiều dài phần mương đặt song chắn rác, Ls = 1,5m Chiều sâu xây dựng phần mương đặt song chắn : H = hmax + hs + 0,5 H= 0,25 + 0,04 + 0,5 = 0,79 m Trong : hmax : độ đầy ứng với chế độ Qmax ,hmax = 0,25 m hs: tổn thất áp lực song chắn rác ,hs = 0,04 m 0,5 : khoảng cách cốt sàn nhà đặt song chắn rác mực nước cao Bảng 4.4 Kích thước thiết kết song chắn rác Thơng số Đơn vị Giá trị Kích thước SCR : - Bề dày mm 0,008 - Bề rộng mm 0,01 Chiều rộng SCR m 0,45 Chiều cao SCR m 0,04 28 Khe hở hai mm 0,025 Góc đặt SCR so với phương thẳng đứng độ 60 Số SCR Hàm lượng SS (CSS) BOD5 (LBOD5 ) giảm sau qua song chắn rác giảm 4% : C’SS = CSS x ( 100 – )% = 220 x ( 100 – )% = 211,2 mg/l L’BOD5 = LBOD5 x ( 100 – )% = 115 x ( 100 – )% = 110,4 mg/l 4.8 Bể lắng cát Bể lắng cát ngang có nhiệm vụ loại bỏ tạp chất vơ khơng hịa tan cát,sỏi,xỉ vật liệu rắn có vận tốc lắng ( hay trọng lượng riêng) lớn chất hữu phân hủy nước thải,tránh ảnh hưởng xấu đến hiệu suất làm việc cơng trình có liên quan sau GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 32 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA 4.8.1 Tính tốn thủy lực cho mương dẫn: Bảng 4.5 Bảng tính tốn thủy lưc cho mương dẫn Lưu lượng ( l/s) Thông số thủy lực Ký hiệu, đơn vị QTB = 5,78 Qhmax = 14,47 Qhmin = 2,31 Chiều ngang Bm (m) 0,200 0,200 0,200 Độ dốc i 0,0003 0,0003 0,0003 Vận tốc v (m/s) 0,19 0,23 0,16 Độ đầy h (m) 0,13 0,24 0,1 4.8.2 Xác định kích thước bể lắng cát ngang Chiều dài bể lắng cát ngang tính theo cơng thức : L= 1000 K v max H max Uo Trong : vmax : tốc độ chuyển động nước thải bể lắng cát ngang ứng với lưu lượng lớn vmax = 0,3 mm/s (bảng 28 điều 8.3.3 TCVN 7957:2008) Hmax : độ sâu lớp nước bể lắng cát ngang ,có thể lấy độ đầy h mương dẫn ứng với Qmax Hmax = 0,24 m Uo : kích thước thủy lực hạt cát, Uo = 18,7 (mm/s) (bảng 26,điều 8.3.3 TCVN 7957:2008) K : hệ số thực nghiệm tính đến ảnh hưởng đặc tính dịng chảy nước đến tốc độ lắng hạt cát bể lắng cát : K = 1,7 ứng với Uo = 18,7 mm/s ( bảng 27 điều 8.3.3 TCVN 7957:2008) L= 1000 1,7 0,3 0,24 = 6,54 m 18,7 Chọn L = 7,0 m Diện tích mặt thống f bể lắng cát ngang :F = Qmax, s Uo = 14,74 = 0,8 m2 18,7 Chiều ngang tổng cộng bể lắng cát : B= F 0,8 = = 0,12 m L 7,0 Chọn L = 3,0 ; B = 0.3 GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 33 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA Kiễm tra lại diện tích mặt thống bể lắng cát ngang : F = B x L = 0,3 x 3,0 = 0,9 (m2) ~ 0,8 (m2) có thễ chấp nhận Chọn bể lắng cát ngang, công tác dự phịng Thể tích phần chứa cặn bể lắng ngang : Wc = N ll P t 1000 Trong : Nll : số cơng nhân tính tốn, Nll = 150 người P : lượng cát giữ lại bể lắng cát cho người ngày đêm, P=0,02l/ng.ngđ điều 8.3.5 TCVN 7957-2008 (ứng với hệ thống nước hồn tồn ) t : chu kỳ xả cát t ≤ ngày đêm (để tránh phân hủy cặn cát ) Chọn t = ngày/đêm Wc = 150 0,02 = 0,006 (m3) = kg 1000 Chiều cao lớp cát bể lắng ngang trong: hc = Wc 0,06 = = 0,067 m Lbn 3,0 0,3 Trong : n: số đơn nguyên làm việc bể lắng cát ngang, n = Chiều cao xây dựng bể lắng cát ngang : HXD = Hmax + hc + hbv = 0,24 + 0,067 + 0,4 = 0,71 m Chọn HXD = 0,8 m Trong : 0,4 : khoảng cách từ mực nước đến thành bể, m Cát lắng bể lắng cát ngang gom hố tập trung cát đầu bể thiết bị cào cát giới ,từ thiết bị nâng thủy lực đưa hỗn hợp cát – nước đến sân phơi cát Cần pha loãng cát với nước thải sau xử lý với tỉ lệ 1:20 theo trọng lương cát Lượng nước cần thiết cho thiết bị nâng thủy lực Qct = Wc x 1,5x20 = 0,067 x 1,5 x 20 = 24,6 m3/ngày Trong : 1,5 (T/m3 ) : trọng lượng thể tích cát độ ẩm 60% (điều 8.3.5 TCVN 7957:2008 ) Cát lấy khỏi bể lắng cát ngang có chứa lượng nước lớn nên cần làm cát.Quá trình làm cát tiến hành sân phơi cát Hàm lượng chất lơ lửng C’’SS L’’BOD5 nước thải sau qua bể lắng cát ngang giảm 5% C’’SS = C’SS x (100 - 5)% = 211,2 x (100 - 5)% = 200,64 mg/l L’’BOD5 = L’’BOD5 x (100-5)% = 110,4 x (100 – 5)% = 104,88 mg/l GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 34 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA 4.9 Sân phơi cát Diện tích hữu ích sân phơi cát tính theo công thức : N P 365 1000 h 150 0,02 365 F= = 0,27 m2 1000 4,0 F= Chọn F = 0,5 m2 Trong : N : số cơng nhân làm việc, N = 150 người P : lượng cát tính cho người ngày đêm ,P = 0,02 l/ng.ngđ h : chiều cao lớp bùn cát năm ,h = 4-5 m/năm ,chọn h = 4,0 Chọn sân phơi cát gồm Diện tích 0,5 m2 Kích thước sân phơi cát: Dài x Rộng = L x B = m x 0,5 m Xung quanh sân phơi cát phải có bờ bao đắp cao -2 (m).Cát khô thường xuyên chuyển nơi khác, nước từ sân phơi cát đưa bể lắng cát để xử lý Bảng 4.6 Bảng thông số thiết kế bể lắng ngang, sân phơi cát Thông số Đơn vị Giá trị Bể lắng cát - Chiều dài m 3,0 - Chiều rộng m 0,3 - Chiều sâu m 0,8 - Thể tích phần chứa cặn m 0,006 Sân phơi cát - Chiều dài m 1,0 - Chiều rộng m 0,5 4.10 Bể điều hịa 4.10.1 Xác định kích thước bể điều hịa : Bể điều hịa có nhiệm vụ điều hòa nước thải lưu lượng nồng độ, giúp làm giảm thể tích tạo chế độ làm việc ổn định cho cơng trình xử lý phía sau, tránh tượng tải Thời gian lưu nước bể điều hòa : t = (4 – 8) h, chọn t = h GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 35 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA tF : thời gian lấp đầy nước vào bể tA : thời gian sục khí, khuấy trộn tS : thời gian lắng tD : thời gian rút nước khỏi bể tI : thời gian không làm việc, tI = Chọn tA = h tS = 0,5 h tD = 0,5 h tF = + 0,5 + 0,5 = h TC = + + 0,5 + 0,5 = 6h Số chu kỳ bể hoạt động ngày: n= ( 24h/ng) = chu kỳ/bể 6h/chu ky Số chu kỳ hai bể hoạt động ngày: n = bể x chu kỳ/bể = chu kỳ Thể tích phần lấp đầy cho chu kỳ: VF = 500 m / ng = 62,5 m3 chu ky /ng 4.11.3 Xác định kích thước bể Ta có : Tổng lượng SS dịng vào = tổng lượng SS sau lắng VTX = VSXS VTX = VSXS Trong đó: VT : tổng lưu lượng bể , m3 X : nồng độ MLSS dịng vào, X = 2000 mg/l VS : thể tích bùn lắng sau rút nước, m3 XS : nồng độ MLSS bùn lắng, mg/l XS = (10 mg/g)(10 ml/l) (10 mg/g)(10 ml/l) = 8333,3 g/m3 SVI, ml/g 120 ml/g VS X 2000 = 0,24 VT X S 8333,3 GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 40 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA Để đảm bảo SS khơng khỏi bể gạn nước, ta tính thêm 20 % VS = 1,2 x 0,24 = 0,29 VT Ta có : VT = VF + VS Chọn VF VS 1 VT VT VF – 0,29 = 0,71 VT VF = 0,7 VT VT = VF 62,5 = = 125 m3 0,7 0,5 Chiều sâu hoạt động bể SBR H = m Chiều sâu xây dựng bể SBR: Htc = H + hbv Trong : hbv : chiều cao bảo vệ, hbv = m Htc = + = m Diện tích mặt bể : F= V 125 = 17,86 m2 H Chọn kích thước bể : B x L x Htc = m x x m =144 m3 Chiều sâu rút nước hF = 50% H = 3,5 m Chiều cao phần chứa bùn: hb = 42% H = 0,42x = 2,94 m Chiều cao an toàn lớp bùn : han toàn = 0,08 x = 0,56 m Thể tích phần chứa bùn : VS = 0,42 x VT = 0,42 x 125 = 52,5 m3 Thời gian lưu nước tổng cộng bể GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 41 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA = n x VT x h Q TB Trong : n : số bể SBR hoạt động VT : tổng lưu lượng bể, VT = 125 m3 QTB: lưu lượng trung bình cần xử lý, QTB = 500 m3/ng.đêm = x 125 x 24 = 12 h 500 4.11.4 Xác định thời gian lưu bùn: Tổng lượng sinh khối bể SBR PX,TSSC = VXMLSS PX,TSSC = 125 m3 x 2000 g/m3 x 1kg/10-3g = 250 kg Px,TSS C = Yx Q x(S O S) C (f d )( k d )QY(SO S) C (k d ) c (k d ) c + Q(nbVSS)C + Q(TSSO – VSSO)C Trong đó: C : thời gian lưu bùn, ngày Q: lưu lượng trung bình ngày ứng với bể , Q = 250 m3/ngđ Y: hệ số sản lượng bùn, thông số động học xác định thực nghiệm Chọn Y = 0,5 mgVSS/mg bCOD5 SO : nồng độ chất nước thải SO = 190 mg/l S : nồng độ chất nước thải sau xử lý ban đầu SO Kd: hệ số phân hủy nội bào, Kd = 0,05 ngày-1 fb : Tỉ lệ vụn tế bào, fb = 0,15 0,5 x 250 x 190 C (0,15)(0,05) 250 x 0,5 190 C 250.10 = (1 0,05 c )0,85 (1 0,05 c )0,85 + 250 x 59,39 x C + 250 (200,64 – 160,51)C C = 18,3 ngày ( Quy phạm 10 30 ) GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 42 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HÓA CHẤT BIÊN HÒA 4.11.5 Xác định nồng độ MLVSS Hàm lượng tăng sinh khối bể SBR tính theo MLVSS Px,VSS = = Yx Q x(SO S) (f d )(k d )QY(SO S) C + Q(nbVSS) (k d ) c (k d ) c 0,5x 250 x 190 0,15 (0,05) 250 0,5 190 27,6 + 250 x 59,39 0,05 x 27,6 0,05 x 27,6 = 9978,99 + 2065,65 + 14847,5 = 26892,14 g/ng = 26,89 kg/ngày 4.11.6 Xác định lượng bùn dư : Giả sử bùn có trọng lượng riêng = 1,02 kg/m3 Lượng bùn có khả chứa bể Mbùn = Vb x x XS = 144 m3 x 1,02 kg/m3 x 8333,3.10-3 = 1224 kg Thể tích bùn chống chỗ sau n chu kỳ : n Gn = Gn-1 + PX 0,8 + SSn n -1 Trong : Gn-1 : lượng bùn chu kỳ n-1, kg PX : hàm lượng MLSS sinh chu kỳ thứ n, kg SSn : lượng cặn hữu vào bể chu kỳ, kg Tổng hàm lượng MLVSS bể tính theo ngày: PX,VSS = 26,89 kg/ngày Tổng hàm lượng MLSS bể tính theo chu kỳ : PX = PX, VSS 26,89 = 6,72 kg/chu kỳ Hàm lượng cặn bể: G0 = VXMLSS = 125 x 2000 x 1kg/10-3 = 250 kg GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 43 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA Lượng cặn hữu vào bể chu kỳ là: SS = ( TSS0 – VSS0) x VF = (200,64 – 160,51) x 62,5 x 1kg/10-3g = 2,51 kg Sau chu kỳ làm việc, ta có: G1 = G + PX + SS 0,8 6,72 + 2,51 = 260,91 kg 0,8 = 250 + Sau chu kỳ làm việc thứ 2: G2 = G + PX + SS 0,8 = 260,91 + 6,72 + 2,51 = 271,82 kg < 1224 kg 0,8 Xả bùn sau 30 ngày : G30 = 1233,05 kg Gbun du = G30 – G0 = 1233,05 – 1224 = 9,05 kg Lưu lượng bùn cần thải bỏ: Vbùn dư = G bun du 9,05 = 1,07 m3 x X S 1,02 x 8333,3 x 10 -3 4.11.7 Xác định tốc độ rút nước khỏi bể Lưu lượng nước rút khỏi bể SBR = lưu lượng lấp đầy VF = VD = 62,5 m3 tD = 0,5 h = 30 phút Tốc độ rút nước : 62,5 = 2,08 m3/phút 30 Chọn đường kính ống tháo nước dt = 150 mm Vận tốc tháo nước, v = m/s 4.11.8 Xác định tỉ số F/M tải trọng BOD5 Tải trọng thể tích: LBOD = QS O VT Trong : Q : lưu lượng nước thải, Q =250 m3/ngày.bể SO : hàm lượng BOD5 đầu vào, SO = 89,15 mg/l GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 44 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HĨA CHẤT BIÊN HỊA VT : thể tích bể , VT = 125 m3 LBOD = 250 89,15 = 178,3 g BOD5/m3.ngày 125 = 0,178 kg BOD5/m3.ngày Trị số nằm khoảng cho phép LBOD = 0,1 0,3 kgBOD5/m3.ngày Tỉ số F/M: F/M = QS O 250 89,15 = 0,089 g/g.ngày XV 2000 125 Trị số nằm khoảng cho phép F/M = 0,04 0,1 g BOD5/g BHT.ngày 4.11.9 Xác định lưu lượng oxy cần thiết Lượng oxy yêu cầu cho bể Ro = Q ( SO – S) – 1,42 PX,bio Trong : PX,bio : hàm lượng VSS có khả phân hủy sinh học, tính sau: PX,bio = = Yx Q x(SO S) (f d )(k d )QY(SO S) C (k d ) c (k d ) c 0,5x 250 x 190 0,15 (0,05) 250 0,5 190 18,3 0,05x18,3 0,05 x 18,3 = 1236 + 169,64 = 1405,64 g/ng RO = 250 x 190 - 1,42 x 1405,64 = 45504 g/ngày = 45 kg/ngày Mỗi bể hoạt động chu kỳ/ngày, chu kỳ thời gian sục khí 2h, lượng O2 cần cung cấp 1h cấp khí là: MOxy = 45 kg / ng = 5,63 kg/h 4x Công suất cấp Oxy máy là: M OXY 5,63 = = 5,63 kgO2/h n Trong : GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 45 ... 28 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HÓA CHẤT BIÊN HÒA 4. 6 Hầm bơm tiếp nhận Hầm bơm tiếp nhận nước thải sản xuất cho phép xây dựng hợp khối nhà sản xuất hay nhà phụ trợ sản xuất Thể tích... VIỄN 29 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HÓA CHẤT BIÊN HỊA Nguồn :Xử lý nước thải thị cơng nghiệp Tính tốn thiết k? ?- Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân Bảng 4. 3 Bảng tính... 200, 64 mg/l L’’BOD5 = L’’BOD5 x (10 0-5 )% = 110 ,4 x (100 – 5)% = 1 04, 88 mg/l GVHD : TS.TRƯƠNG THỊ TỐ OANH SVTH : HUỲNH MINH VIỄN 34 ĐỒ ÁN : XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY SẢN XUẤT HÓA CHẤT BIÊN HỊA 4. 9
