Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế sơ bộ trạm xử lý nước thải cho thành phố Hà Nội và thiết kế kỹ nội dung công trình của trạm.
LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Duy Đông đã giúp đỡ, hướng dẫn em hoàn thành đồ án này. Đây là một môn học khó, vì vậy trong quá trình làm đồ án em còn gặp nhiều khó khăn. Nhờ sự chỉ bảo và hướng dẫn tận tình của thầy mà em đã hoàn thành được đồ án của mình. Tuy nhiên, vì kiến thức còn hạn chế nên đồ án của em không tránh khỏi có những sai sót. Vì vậy, em rất mong các thầy cô góp ý, bổ xung giúp em khắc phục được những sai sót của mình và hoàn thiện đồ án của mình tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 08 tháng 6 năm 2011 Sinh viên:Phạm Đức Luân Đồ án xử lý nước thải Giáo viên hướng dẫn:Thầy: Phạm Duy Đông CHƯƠNG I: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC I. Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế sơ bộ trạm xử lý nước thải cho thành phố Hà Nội và thiết kế kỹ nội dung công trình của trạm. II, Các tài liệu thiết kế 1. Bản đồ địa hình khu vực trạm xử lý 2. Điều kiện khí hậu của thành phố - Hướng gió chủ đạo: Đông - Nhiệt độ trung bình năm của không khí: 26,3 độ 3. Số liệu về nước thải của thành phố a, Nước thải sinh hoạt: - Dân số thành phố: 116.000 người - Tiêu chuẩn thải nước trung bình: 170( l/người.ngđ) b, Nước thải sản xuất: Số liệu về nước thải Tên nhà máy 1 2 Lưu lượng (m 3 /ngđ) 1800 1250 Hàm lượng chất lơ lửng (mg/l) 190 190 SVTH:Phạm Đức Luân Khoa công nghệ môi trường 2 Đồ án xử lý nước thải Giáo viên hướng dẫn:Thầy: Phạm Duy Đông BOD 5 (mg/l) 150 150 c, Nhiệt độ trung bình của hỗn hợp nước thải sản xuất và sinh hoạt về mùa đông: 23,5 0 C 4, Tài liệu địa chất công trình, địa chất thủy văn & sử dụng đất đai xung quanh khu vực trạm xử lý a, Địa chất công trình Các lớp đất Chiều dày (m) Đất trồng trọt 0 – 2 Đất á cát Đất á sét 2-4 Cát mịn Cát thô 4-6 Cát Sét 6-8 Cát lẫn sỏi sạn kết Sét lẫn sỏi sạn kết 8-10 Sỏi sạn kết b, Mực nước ngầm Mùa khô sâu dưới mặt đất: 7,0 m Mùa mưa sâu dưới mặt đất 5,0 m SVTH:Phạm Đức Luân Khoa công nghệ môi trường 3 Đồ án xử lý nước thải Giáo viên hướng dẫn:Thầy: Phạm Duy Đông c, Đặc điểm nguồn nước Nguồn tiếp nhận: hồ Loại nguồn: A1 d, Thành phần tính chất nước nguồn Nhiệt độ trung bình của nước về mùa hè: 27 0 Hàm lượng chất lơ lửng về mùa hè: 45 (mg/l) BOD 5 : 10 (mg/l) Lượng oxy hòa tan: 5 (mg/l) CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN SVTH:Phạm Đức Luân Khoa công nghệ môi trường 4 Đồ án xử lý nước thải Giáo viên hướng dẫn:Thầy: Phạm Duy Đông I. Lưu lượng nước tính toán 1. Lưu lượng nước thải sinh hoạt Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình: Q tb ngđ = Trong đó: q 0 : Tiêu chuẩn nước thải trung bình. q 0 = 170 (l.người/ngđ) N : Dân số của thành phố. N = 116.000 người. Q SH = = 19720 (m 3 /ngđ) -Lưu lượng nước thải chung bình theo giờ Q tb h 821,67(m 3 /h) Q tb s = =228,25(l/s) Từ bảng phân bố lưu lượng nước thải theo thời gian xác định được hệ số không điều hòa K ch = 1,4 (theo bảng TC 20 - TCXDVN 51 - 2008, hệ số không điều hòa chung của nước thải) Vậy lưu lượng nước thải lớn nhất theo giờ là Q tb h =Q h tb .k ch =821,7.1,4=1150,38(m3/h) 2. Lưu lượng nước thải sản xuất SVTH:Phạm Đức Luân Khoa công nghệ môi trường 5 Đồ án xử lý nước thải Giáo viên hướng dẫn:Thầy: Phạm Duy Đông Nước thải công nghiệp coi như chảy điều hòa, ổn định trong năm. Do vậy hệ số điều hòa ngày đêm là k ngđ = 1. Nhà máy 1 : Q CN 1 = 1800 (m 3 /ngđ) Q tb1 h = Q CN 1 / 24 = 1800/ 24 = 75 ( m 3 /h) Nhà máy 2 : Q CN 2 = 1250 (m 3 /ngđ) Q tb2 h = Q CN 2 / 24 = 1250/ 24 = 52,08 (m 3 /h). Tổng lưu lượng nước thải của các nhà máy sản xuất ∑Q sx =1800+1250=3050 (m 3 /ngđ) 3, Lưu lượng nước thải thành phố Do không biết rõ số liệu về quy luật thải nước của các nhà máy nên coi lưu lượng nước thải sản xuất phân phối đều theo các giờ trong ngày Bảng 1.1: Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải thành phố Giờ Nước thải sinh hoạt Nước thải công nghiệp Tổng hợp lượng NTTP %Q ngđ m 3 Xí nghiệp 1 Xí nghiệp 2 %Q ngđ m 3 %Q ngđ m 3 %Q ngđ m 3 0-1 1.65 325.38 4.17 75 4.17 52.08 1.707 452.46 1-2 1.65 325.38 4.17 75 4.17 52.08 1.707 452.46 2-3 1.65 325.38 4.17 75 4.17 52.08 1.707 452.46 3-4 1.65 325.38 4.17 75 4.17 52.08 1.707 452.46 4-5 1.65 325.38 4.17 75 4.17 52.08 1.707 452.46 5-6 4.2 828.24 4.17 75 4.17 52.08 4.18 955.32 6-7 5.8 1143.76 4.17 75 4.17 52.08 5.763 1270.84 7-8 5.8 1143.76 4.17 75 4.17 52.08 5.763 1270.84 8-9 5.85 1153.62 4.17 75 4.17 52.08 5.812 1280.7 9-10 5.85 1153.62 4.17 75 4.17 52.08 5.812 1280.7 10-11 5.85 1153.62 4.17 75 4.17 52.08 5.812 1280.7 11-12 5.05 995.86 4.17 75 4.17 52.08 5.030 1122.94 12-13 4.2 828.24 4.17 75 4.17 52.08 4.18 955.32 SVTH:Phạm Đức Luân Khoa công nghệ môi trường 6 Đồ án xử lý nước thải Giáo viên hướng dẫn:Thầy: Phạm Duy Đông 13-14 5.8 1143.76 4.17 75 4.17 52.08 5.763 1270.84 14-15 5.8 1143.76 4.17 75 4.17 52.08 5.763 1270.84 15-16 5.8 1143.76 4.17 75 4.17 52.08 5.763 1270.84 16-17 5.8 1143.76 4.17 75 4.17 52.08 5.763 1270.84 17-18 5.75 1133.9 4.17 75 4.17 52.08 5.714 1260.98 18-19 5.2 1025.44 4.17 75 4.17 52.08 5.17 1152.52 19-20 4.72 930.784 4.17 75 4.17 52.08 4.69 1057.864 20-21 4.1 808.52 4.17 75 4.17 52.08 4.074 935.6 21-22 2.85 562.02 4.17 75 4.17 52.08 2.880 689.1 22-23 1.65 325.38 4.17 75 4.17 52.08 1.707 452.46 23-24 1.65 325.38 4.17 75 4.17 52.08 1.707 452.46 Tổng 100 19720 100 1800 100 5208 100 22770 1.3 . Các lưu lượng tính toán đặc trưng. - Lưu lượng tính toán ngày đêm Q tt =Q tb ngđ +Q sx 1 +Q sx 2 =19720+1800+1250=22770 (m 3 /ng.đ) Lưu lượng lớn nhất giờ của nước thải sinh hoạt : Q h max = ch h tb kQ × =821,7.1,4=1150,38 (m 3 / h ) Trong đó : k ch = 1,4 (hệ số không điều hòa chung của nước thải, theo bảng tiêu chuẩn 20-TCN-51-84). _ Lưu lượng tính toán giờ nước thải lớn nhất : Q max h = Q sh 1 max + Q sh max 2 +Q sh max h =1150,38+75+52,08=1277,46 (m 3 /h) _ Lưu lượng thải nước giây lớn nhất SVTH:Phạm Đức Luân Khoa công nghệ môi trường 7 Đồ án xử lý nước thải Giáo viên hướng dẫn:Thầy: Phạm Duy Đông Q s max = 3600 1000 × h tb Q = (1150,38.1000)/3600=319,55 ( l/s ). =>Q max s = 0,3196 (m 3 /h) _ Lưu lượng tính toán giờ nước thải nhỏ nhất: Q h min = Q h sh min +Q h sx min = 325,38+127,08=452,46 ( m 3 /h ). _ Lưu lượng tính toán giây nước thải nhỏ nhất: Q s min = =125,683 ( l/s ) - Lưu lượng nước thải giờ trung bình Q h tb =22770/24=948,75 (m 3 /h) - Lưu lượng thải nước trung bình giây Q s tb =948,75/3,6=263,54(l/s) 2.Xác định nồng độ chất bấn a, Hàm lượng chất lơ lửng : _ Hàm lượng cặn trong nước thải sinh hoạt được tính : C sh = ( a sh C .1000)/q 0 (mg/l). Trong đó : a sh C : Lượng chất lơ lửng 1 người thải ra trong 1 ngày đêm. Theo TCVN -7967 2008 ta có tiêu chuẩn thải cặn đối với nước thải sinh hoạt là a = 60 -65 g/người.ngđ. Chọn a=65 mg / người.ngày đêm q 0 : Tiêu chuẩn nước thải trung bình khu vực q 0 = 170 (l/người.ngđ.) =>C sh = =382,35 (mg/l) _ Hàm lượng cặn trong nước thải công nghiệp SVTH:Phạm Đức Luân Khoa công nghệ môi trường 8 Đồ án xử lý nước thải Giáo viên hướng dẫn:Thầy: Phạm Duy Đông * Lưu lượng nước thải sản xuất: -nhà máy 1 Q SX1 = 1800 (m 3 /ng.đ). -nhà máy 2 Q SX2 = 1250 (m 3 /ng.đ). * Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sản xuất: - Nhà máy 1 C SX1 = 190 (mg/l). -mNhà máy 2 C SX2 = 190 (mg/l). Hàm lượng cặn trong hỗn hợp nước thải được tính : C hh = 21 ).(. sxsxsh sx sx shsh QQQ QQC C ++ ∑+ (mg/l). Trong đó : C sh , C SX : Mức độ bẩn theo hàm lượng chất lơ lửng của nước thải công nghiệp và sinh hoạt. Q sh , Q SX : Lưu lượng trung bình của nước thải công nghiệp và sinh hoạt. C hh = =356,59 (mg/l). b, Hàm lượng BOD trong nước thải : */ Hàm lượng BOD 5 của nước thải sinh hoạt được tính : L sh = (a sh BOD .1000)/q 0 = (35.1000)/170=205,88 (mg/l). Trong đó: a sh BOD : Hàm lượng BOD 20 tính theo đầu người với nước thải sinh hoạt thải ra trong 1 ngày đêm.Theo TCVN -7957-2008 SVTH:Phạm Đức Luân Khoa công nghệ môi trường 9 Đồ án xử lý nước thải Giáo viên hướng dẫn:Thầy: Phạm Duy Đông ta có a sh BOD = 35 (mg/người/ng.đ).( tính cho nước thải đã lắng sơ bộ). * Hàm lượng BOD 5 của nước thải công nghiệp được tính : Hàm lượng BOD 5 của nhà máy I: 150 (mg/l). Hàm lượng BOD 5 của nhà máy II: 150 (mg/l). ⇒ Hàm lượng BOD 5 trong hỗn hợp nước thải được tính : L hh =(L sh .Q sh +∑ L sx i .Q sx i )/ Q sx +∑Q sx i = =198,39 (mg/l) 3. Dân số tính toán -Dân số tính toán tính theo lượng cặn lơ lửng : N c tt = (∑ C sx i .Q sh i )/a sh c = =7038 (người ) - Dân số tương đương tính theo BOD 5 N BOD5 td = (∑L sx i .Q sx i )/a sh BOD5 = =13071 (người ) Dân số tính toán: _ Dân số toàn thành phố là: 116000 người. _ Dân số tính toán theo chất lơ lửng là : N tt-C = 116000+7038 =123038(người). _ Dân số tính toán theo BOD 5 là : N tt-BOD = 116000+13071 = 129071(người). III. Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết 1.Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết a. Xác định hệ số pha loãng nước nguồn với nước thải SVTH:Phạm Đức Luân Khoa công nghệ môi trường 10