TÊN SINH VIÊN: ĐOÀN HỒNG NHUNG MSSV: 1090869 LỚP: MT0957A1 BÀI TẬP 4: MÔN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI THIẾT KẾ BỂ LẮNG CÁT 1. SƠ ĐỒ KHỐI CÁCH TÍNH BỂ LẮNG CÁT: Số liệu cần thiết Quy chuẩn tuân theo Bắt đầu Tính diện tích bề mặt của bể lắng cát 0 max U QK A ∗ = Tính tỷ lệ dài/sâu của bể 0 * U v K H L = Tính chiều dài của bể L = H H L * Tính chiều rộng của bể W = L A Q max , Kích thước nhỏ nhất của cát d (tra bảng) → U 0 (tra bảng)→ chọn K Chọn vận tốc chuyển động ngang v v = 0,24 ÷ 0,40 (m/s) Chọn Chọn chiều sâu công tác của bể H Chọn H sâu hơn dòng chảy phía trước nhưng không quá 1,2 lần. H thường chọn là 0,5 ÷ 1,2 m A, L Tính lượng cát có trong Q lưu lượng nước thải/ 1 ngày G = Tính khối lượng cát tích lại trong N ngày lấy cát G cát = G * ρ c *N Tính thể tích cát trong N ngày V cát = Chiều sâu lớp cát trong N ngày H cát = Tính chiều sâu tổng cộng của bể H tổng = H chết + H + H cát Tính thể tích hữu dụng của bể V hd = H * A Kiểm tra thời gian lưu tồn của bể ở Q max : ở Q min: Kết thúc Kiểm tra và xuất bản vẽ Q, Giả sử lượng cát có trong Y m 3 nước thải là X N (số ngày lấy cát), G, ρ c G cát , ρ c V cát , A H, H chết , H cát H, A V hd , Q max , Q min 2. ÁP DỤNG THIẾT KẾ BỂ LẮNG CÁT (NGANG) CHO NHÀ MÁY THỦY HẢI SẢN Bảng : Các thông số sử dụng để thiết kế bể lắng cát STT Các thông số Đơn vị Khoảng cho phép Giá trị thiết kế 1 Lưu lượng tổng Q m 3 /ngày 1770 2 Kích thước hạt cát mm 0,25 3 Thời gian tồn lưu nước s 45 ÷ 90 60 4 Vận tốc chuyển động ngang m/s 0,24 ÷0,40 0,25 5 Lưu lượng tải đỉnh Q max m 3 /s 0,0389 6 Lưu lượng Q min m 3 /s 0,0103 7 Trọng lượng riêng của cát ρ c Kg/m 3 1600 8 Chiều sâu công tác của bể (H) m 0,5 ÷ 1,2 0,5 (Nguồn: Phương pháp xử lý nước thải – Lê Hoàng Việt Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai) Bảng tải trọng bề mặt của bể lắng cát ở 15 0 C Đường kính hạt (mm) Tải trọng bề mặt của bể lắng cát U 0 ở 15 0 C (mm/s) 0,10 5,12 0,12 7,37 0,15 11,5 0,20 18,7 0,25 24,2 0,30 28,3 0,35 34,5 0,40 40,7 0,50 51,6 (Nguồn: Lê Hoàng Việt – Bài tập Phương pháp xử lý nước thải) Giả sử: kích thước nhỏ nhất của hạt cát cần giữ lại là 0,25 mm Tra bảng ta có vận tốc lắng của hạt là 24,2 mm/s => tải trọng bề mặt của bể lắng cát ở 15 o C là: U 0 = 0,0242 m/s Với U 0 = 24,2 mm/s thì hệ số kinh nghiệm tính đến dòng chảy rối trong bể: K= 1,3 (theo TCXDVN 7957:2008,Trang 52) Ta có: Q max = 0,0389 (m 3 /s) Q min = 0,0103 (m 3 /s) Diện tích bề mặt của bể lắng cát: 09,2 0,0242 0,03891,3 0 max == U QK =A ∗ ∗ (m 2 ) Chọn vận tốc chuyển động ngang qua bể là v = 0,25 (m/s) Với U 0 = 24,2 mm/s vận tốc lớn nhất của nước chảy qua bể là v max =0,3m/s (theo TCXDVN 7957:2008, Trang 53) Tỷ lệ dài/sâu của bể: 43,13 0242,0 25,0 3,1 0 =∗=∗= U v K H L Chọn chiều sâu công tác của bể H = 0,6 m (H sâu hơn dòng chảy nhưng không quá 1,2 lần) Chiều dài bể lắng cát thiết kế: L = mH H L 058,85,0*43,13* == Chiều rộng của bể lắng cát là: W = m L A 26,0 058,8 09,2 == - Chọn chiều sâu miệng dưới cống là 0,5 (m). - Chọn chiều cao tránh nước mưa chảy tràn là 0,2 (m).  Chiều cao chết H chết = 0,5 + 0,2 =0,7 (m). Giả sử lượng cát trong nước thải là 0.03m 3 cát ứng với 1000 m 3 nước thải.Vậy lượng cát có trong 1770m 3 nước thải trên một ngày là: G = 3 0531,0 1000 03,0*1770 m= Chọn thời gian lấy cát ra khỏi bể là 7 ngày. Giả sử hiệu suất lắng là 100%, vậy khối lượng cát tích lại trong 7 ngày là: G cát = G * ρ c * 7 = 0,0531* 1600 * 7 = 594,72 kg (Trong đó: ρ c = 1600 kg/m 3 là trọng lượng riêng của cát) Thể tích cát trong 7 ngày là: V cát = 3 3717,0 1600 72,594 m G c cát == ρ Chiều sâu lớp cát trong 7 ngày: H cát = m A V cát 178,0 09,2 3717,0 == Chọn độ giảm áp của bể lắng cát là: H hạ = 30% độ sâu ngập nước của bể ( h = 30 ÷ 40 % H theo_ bài giảng KTXL nước thải_Lê Hoàng Việt) H hạ = 30%*H = 0,3*0,6 =0,18m Chiều sâu hạ thấp đầu ra để bù vào độ giảm áp của bể lắng cát: H bù = H hạ = 0,18m Chiều sâu tổng cộng của bể là: H tổng = H chết + H + H cát + H bù = 0,7 +0,6 +0,178 +0,18=1,658m Thể tích hữu dụng của bể là: V hd = H*A = 0,6 * 2,09 = 1,254 m 3 Kiểm tra thời gian tồn lưu: • ở Q max : )(24,32 0389,0 254,1 max min s Q v hd === θ • ở Q min : )(75,121 0103,0 254,1 min max s Q v hd === θ TheoTCVN 7957 :2008 thời gian tồn lưu nước trong bể lắng cát không nhỏ hơn 30s =>So với tiêu chuẩn trong TCVN 7957 :2008 thì thời gian tồn lưu thỏa Các thiết bị kèm theo khi thiết kế bể lắng cát:  Thanh gạt đặt dưới đáy bể dùng để cào cát.  Hố thu cát.  Sân phơi cát.  Lang can bảo vệ cao từ 0.8 (m) đến 1.2 (m). Giá trị chọn thiết kế là 0.8 (m).  Sau 7 ngày lấy cát bằng máy bơm. Để bố trí mặt bằng được đẹp hơn ta thiết kế them hố thu cát hình chóp cụt đáy hình chữ nhật: Vì thể tích cát là V cát = 0,3717m 3 nên ta sẽ thiết kế hố thu cát có thể tích V hố thu = 0,4 (m 3 ) + Chọn chiều rộng miệng (đáy lớn hình chóp) của hố thu cát đúng bằng chiều rộng của bể lắng cát: W mieng = W = 0,26 m + Chiều dài miệng (đáy lớn hình chóp) của hố thu là: L miệng = 2*W miệng = 2*0.26 = 0,52m + Chọn chiều rộng đáy (đáy nhỏ hình chóp) của hố thu cát: W day = 0,13m + Chiều dài đáy (đáy nhỏ hình chóp) của hố thu cát:L day = 2* W day = 2*0,13 =0,26m + Chiều cao hố thu là: H ht = ) nhodaylondaynhodaylonday ht SSSS V ⋅⋅⋅⋅ ∗++ ( 3 1 = ) ( ) ( ) ( ) (( ) 26,0*13,0*52,0*26,026,0*13,052,0*26,0 3 1 4,0 ++ = 5,07m Từ cao trình mực nước ở cuối song chắn rác : Z mực nước ( cuối SCR) = – 0,43m Chọn chiều dài từ cuối song chắn rác đến bể lắng cát là 4m • Cao trình mực nước đầu bể lắng cát: Z muc nuoc(dau be) = Z mực nước ( cuối SCR) – L*i min = - 0,43 – 4* 0,003 = -0,442 (m) • Cao trình đáy bể lắng cát ở đầu bể: Z day be (dau be) = Z muc nuoc (dau be) – H = -0,442 – 0,5 = -0,942 m • Cao trình mực nước cuối bể lắng cát là: Z muc nuoc (cuoi be) = Z muc nuoc(dau be) – L * i min = -0,442 – 6,72* 0,003 = - 0,46 m Trong đó: L = 6,72( m) là chiều dài bể lắng cát • Cao trình đáy bể lắng cát (cuối bể): Z day be (cuoi bể) = Z muc nuoc (cuoi be) - H = - 0,46– 0,5 = -0,96 (m) H cát H H chết Hố thu cát L W . MT0957A1 BÀI TẬP 4: MÔN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI THIẾT KẾ BỂ LẮNG CÁT 1. SƠ ĐỒ KHỐI CÁCH TÍNH BỂ LẮNG CÁT: Số liệu cần thiết Quy chuẩn tuân theo Bắt đầu Tính diện tích bề mặt của bể lắng cát 0 max U QK A ∗ = Tính. ρ c G cát , ρ c V cát , A H, H chết , H cát H, A V hd , Q max , Q min 2. ÁP DỤNG THIẾT KẾ BỂ LẮNG CÁT (NGANG) CHO NHÀ MÁY THỦY HẢI SẢN Bảng : Các thông số sử dụng để thiết kế bể lắng cát STT. lượng riêng của cát ρ c Kg/m 3 1600 8 Chiều sâu công tác của bể (H) m 0,5 ÷ 1,2 0,5 (Nguồn: Phương pháp xử lý nước thải – Lê Hoàng Việt Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân