TÊN SV: ĐOÀN HỒNG NHUNG MSSV:1090869 LỚP :MT0957A1 BÀI TẬP 6: MÔN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI THIẾT KẾ BỂ LẮNG SƠ CẤP, BỂ LẮNG THỨ CẤP VÀ BỂ TUYỂN NỔI  SƠ ĐỒ KHỐI CÁCH THIẾT KẾ BỂ LẮNG SƠ CẤP: Số liệu cần thiết Tiêu chuẩn tuân theo 1 Bắt đầu Xác định hiệu suất loại bỏ SS của bể lắng sơ cấp sẽ thiết kế E = Tính hàm lượng SS đầu vào C ss = C sssx , C sssh : hàm lượng SS trong nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt. Q sx , Q sh : lưu lượng nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt C ss , C ssra : hàm lượng SS ra sau khi lắng Từ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hiệu suất lắng và SOR : để đạt được hiệu suất là E % thì lưu lượng nạp nước trên đơn vị diện tích bề mặt là: SOR m 3 /m 2 *ngày E, đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hiệu suất lắng và SOR Tính diện tích bề mặt phần lắng A lắng = Tính diện tích bồn phân phối nước A phân phối nước = 15%A lắng Q, SOR Tính đường kính bể lắng D = A lắng A lắng 2 Tính đường kính bồn phân phối nước d = 30 – 40% D D Tính tổng diện tích bể lắng sơ cấp A tổng = A lắng + A phân phối nước A lắng , A phân phối nước Tính chiều sâu của bể phần hình trụ H b = H hđ + H mt H hđ , H mt H hđ = 3,6 – 3,7 m H mt = 0,5 – 0,6 m Chọn Tính thể tích nước trong phần bể hình trụ V hình trụ = A tổng * H hđ H hđ , A tổng Tính chiều sâu của phần nón cụt H nóncut = R bể , chọn R hố : bán kính hố chứa bùn. Chọn độ dốc đáy 1 : 12 Tính thể tích hình nón cụt V nón cụt = H nón cụt , R bể , R hố Tính thể tích tổng cộng của bể V = V hình trụ +V nón cụt V hình trụ, V nón cụt Tính thời gian lưu tồn nước: V, Q Tính khối lượng chất rắn trong bùn trong một ngày S m = Q*C ss *E (kg) Q, C ss , E: hiệu suất loại SS của bể lắng sơ cấp E = 40 – 70% Chọn 3 Tính khối lượng bùn trong một ngày M bùn = S m * Tính thể tích bùn trong 1 ngày : V bùn = S m M bùn , G bùn = 1030 kg/m 3 : khối lượng riêng của bùn Tính thể tích hố thu bùn : V hố = V bùn , N: số lần bơm bùn trong 1 ngày Tính chiều cao hố thu bùn : H hố = V hố , R hố Tính hiệu suất khử BOD 5 , COD, SS R= (%) a,b: hằng số thực nghiệm,: thời gian lưu nước, Bảng : Giá tri hằng số thực nghiệm a,b ở t20 0 c Tính nồng độ COD và BOD 5 đầu vào: C CODvào = C BOD5vào = C CODsx , C CODsh , C BOD5sx , C BOD5sh , Q sx , Q sh Tính nồng độ COD,BOD 5 ,SS đầu ra của bể lắng sơ cấp (mg/l) C BOD5ra = C BOD5vào * (1- R BOD5 ) C CODra = C CODvào * (1- R COD ) C SSra = C SSvào * (1 – R SS ) Tính vận tốc vùng lắng : v = (m/s) C BOD5vào , R BOD5 , C CODvào , R COD , C SSvào, R SS Q, A lắng  Thiết kế bể lắng sơ cấp: Bảng : Các số liệu tham khảo để thiết kế bể lắng sơ cấp: Thông số Giá trị Khoảng biến thiên Giá trị thiết kế Thời gian lưu tồn θ (giờ) 1,5 ÷ 2,5 2 Tải nạp bề mặt SOR (m 3 /m 2 .d) 31 ÷ 50 50 Lưu lượng qua băng phân phối nước (m 3 /m dài.d) 124,2 ÷ 496,8 248 Hiệu suất loại SS (%) 40 ÷ 70 55 Hiệu suất loại BOD,COD (%) 30 ÷ 40 35 ( theo Bài giảng Xử Lý Nước Thải_ Lê Hoàng Việt) Ta có: - Lượng nước thải sản xuất hàng ngày là 1600 m 3 . - Lượng nước thải sinh hoạt hàng ngày là 170 m 3 - Lượng SS trong nước thải sản xuất là: 480mg/l - Lượng SS trong nước thải sinh hoạt là: 729,2 mg/l → Hàm lượng SS đầu vào là: C SS = 1701600 170*2,7291600*480 + + = 503,93 mg/l Chọn nồng độ SS trong nước thải sau khi lắng: 350mg/l Hiệu suất của bể lắng sơ cấp cần thiết kế là: E = %5,30100* 93,503 35093,503 = − 4 Tính vận tốc giới hạn trong vùng lắng : V H = k: Hằng số phụ thuộc vào tính chất căn, :Tỷ trọng hạt, g: Gia tốc trọng trường g = 9,81m/s 2 ,d: Đường kính tương đương của hạt,f: Hệ số ma sát, hệ số này phụ thuộc vào đặc tính bề măt của hạt và hệ số Reynol của hạt khi lắng. Kết thúc Kiểm tra và xuất bản vẽ Từ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hiệu suất lắng và SOR để đạt được hiệu suất là 30,5% thì lưu lượng nạp nước trên đơn vị diện tích bề mặt là: 47m 3 /m 2 *ngày Diện tích bề mặt phần lắng: A lắng = 2 7,37 47 1770 m SOR Q == Ta thiết kế bể lắng hình trụ tròn: A phân phối nước = 15%A lắng = 2 66,5 100 7,37*15 m= Đường kính bể lắng D = π lang A*4 = m9,6 14,3 7,37*4 = Đường kính bồn phân phối nước ( 30 – 40% đường kính phần lắng_theo Bài giảng Xử Lý Nước Thải_Lê Hoàng Việt) d = 30%*D = m07,2 100 9,6*30 = Miệng dưới của buồng phân phối nước đặt ngay mực phân cách của lớp nước trong. Chọn chiều sâu bồn phân phối nước so với mực nước hoạt động của bể là: 1,5m Chiều cao tổng cộng của bồn phân phối nước:1,8m → buồng phân phối nước đặt nổi lên khỏi mực nước 0,3. Ngập 1,5m Tổng diện tích của bể lắng sơ cấp: A tổng = A lắng + A phân phối nước = 37,7 + 5,66 = 43,36m 2 Chiều sâu hoạt động của nước ở phần hình trụ trong khoảng 3,6 – 3,7 m. →Chọn H hđ = 3,6m Chiều cao của mặt thoáng khoảng 0,5 – 0,6 m → chọn H mt = 0,5 m Tổng chiều sâu của bể (phần hình trụ): H b = H hđ + H mt = 3,6 + 0,5 = 4,1m Suy ra thể tích nước trong phần bể hình trụ là: V hình trụ = 43,36 * 3,6 = 156,1m 3 Chọn độ dốc đáy là 1:12 Chọn đường kính hố chứa bùn là: D hố = 1m → R hố = 0,5m Ta có chiều sâu của phần nón cụt là : H nóncut = m RR hobe 25,0 12 5,0 2 9,6 12 = − = − V nón cụt = )*(* 3 1 22 ho RR be H RR hobenoncut ++ π = 14,3* 3 1 *0,25*( 3,45 2 + 3,45*0,5 + 0,5 2 ) = 3,63m 2 Thể tích tổng cộng của bể là: V = V hình trụ + V nón cụt = 156,1 + 3,63 = 159,73 m 3 5 Thời gian lưu tồn nước: 17,2 1770 24*73,159 === Q V θ giờ Hố thu bùn: - Ta có: R hố = 0,5m - Khối lượng riêng của bùn: G bùn = 1030 kg/m 3 - E = 55 % = 0,55 - Thời gian lấy bùn ra : t = 3 giờ - C ss = 503,93 mg/l = 0,50393 kg/l - Chất rắn chiếm 3% trọng lượng bùn . Khối lượng chất rắn trong bùn trong một ngày S m = Q*C ss *E = 1770* 0,50393* 0,55 = 490,58 kg Khối lượng bùn trong một ngày M bùn = S m * 3 100 = 490,58 * 3 100 = 16352,7 kg . ⇒ Thể tích bùn trong 1 ngày : V bùn = 88,15 1030 7,16352 == bùn bùn G M m 3 . Khoảng 3 tiếng bơm bỏ bùn một lần vậy 1 ngày ta bơm bỏ bùn 8 lần Thể tích hố thu bùn : V hố = 985,1 8 88,15 8 == bùn V m 3 . Chiều cao hố thu bùn : H hố = 53,2 5,014,3 985,1 2 = ∗ = ho ho A V m Tính hiệu suất khử BOD 5 , COD, SS R= θ θ *ba + (%) R: hiêu suất khử BOD 5 , COD, SS a,b: hằng số thực nghiệm θ : thời gian lưu nước Bảng : Giá tri hằng số thực nghiệm a,b ở t ≥ 20 0 c 6 Chỉ tiêu a b Khử BOD 5 0,018 0,02 Khử SS 0,0075 0,014 • Hiệu suất khử BOD 5 , COD : R BOD5 = R COD = 34,35 17,2*02,0018,0 17,2 = + % • Hiệu suất khử SS : R SS = %3,57 17,2*014,00075,0 17,2 * = + = + θ θ ba Nồng độ COD, BOD 5 đầu vào là: C CODvào = 1701600 170*7501600*1350 + + = 1292,37 mg/l C BOD5vào = 1701600 170*75,4681600*980 + + = 930,9 mg/l • Tính nồng độ COD,BOD 5 ,SS đầu ra của bể lắng sơ cấp (mg/l) - C BOD5ra = 930,9 * (1- 0,3534) = 601,92 (mg/l ) - C CODra = 1292,37 * (1- 0,3534) = 835,65 (mg/l) - C SSra = 503,93 * (1 – 0,573 ) = 215,18 (mg/l ) Vận tốc vùng lắng : v = 86400*7,37 1770 = lang A Q = 5,43.10 -4 (m/s) Vận tốc giới hạn trong vùng lắng : V H = 1/ 2 1/ 2 4 8 ( 1) 8*0,06(1,25 1)9,81*10 0,0686 / 0,025 k gd m s f ρ −     − − = =         Trong đó:  k: Hằng số phụ thuộc vào tính chất căn, chọn k = 0,06  ρ :Tỷ trọng hạt, chọn là 1,25  g: Gia tốc trọng trường g =9,81m/s 2  d: Đường kính tương đương của hạt,chọn d=10 -4 m  f: Hệ số ma sát, hệ số này phụ thuộc vào đặc tính bề măt của hạt và hệ số Reynol của hạt khi lắng,chọn f = 0,025. Máng thu nước được bố trí sát thành bể chạy dọc theo đường kính bể. Vậy chiều dài của máng thu nước (L n ) L n = ( ) dDD mangthu += ** ππ = 3,14 * (6,9 + 2,07) = 28,17 (m) Chọn chiều rộng máng thu nước là 0,4 m,chiều sâu 0,5 m. Thể tích máng thu nước là : V =L n * B * H = 28,17 * 0,4 * 0,5 = 5,634 (m 3 ) Tải trọng thủy lực máng thu nước : 7 b = 17,28 1770 = n L Q = 62,83 (m 3 /m 2 .ngày) <125 (m 3 /m 2 .ngày) (Theo Trịnh Xuân Lai –Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải ) Ngoài ra khi thiết kế bể lắng sơ cấp cần chú ý: • Đập tràn răng cưa ( tam giác hoặc hình thang ), cắt thép cho đều để đảm bảo lưu lượng nước qua các răng cưa là như nhau. • Miếng cản bọt hình chữ nhật • Bố trí máng thu bọt và thanh gạt bọt sao cho thanh gạt vừa chạm mặt nước. • Ống co của máng thu bọt được thiết kế xéo để dễ thu bọt (tránh làm ngẹt ống khi bọt quá nhiều) và dễ sữa chữa. Bên ngoài làm thêm hố để chứa bọt.  SƠ ĐỒ KHỐI CÁCH THIẾT KẾ BỂ TUYỂN NỔI: Số liệu cần thiết tiêu chuẩn tuân theo 8 Bắt đầu Tính toán hàm lượng các chất trong nước thải đầu vào: C CODvào = C BOD5vào = C SSvào = C Nvào = C Pvào = Q sx , Q sh , C CODsx , C CODsh , C BOD5sx , C BOD5sh , C SSsx , C SSsh , C Nsx , C Nsh , C Psx , C Psh Tính hàm lượng các chất hữu cơ sau bể lắng cát: ( giảm X%) C BOD5ra = C BOD5vào - C BOD5vào *X% C CODra = C CODvào - C CODvào *X% C SSra = C SSvào - C SSvào *X% C Nra = C Nvào C Pra = C Pvào X% : phần trăm chất hữu cơ giảm sau bể lắng cát, C BOD5vào, C CODvào , C SSvào , C Nvào , C Pvào Tính bồn tạo áp: → áp suất tuyệt đối của bồn tạo áp (P) → áp suất cần thiết kế cho bồn tạo áp A/S tỉ lệ (ml) khí trên (mg) chất rắn ở áp suất khí quyển,P a : áp suất khí quyển (P a = 1 atm), Q, R:lưu lượng hoàn lưu,f :mức bão hòa không khí của nước trong thùng tạo áp suất,P: áp suất tuyệt đối,S a : hàm lượng dầu hay chất rắn trong nước thải,s a : Khả năng hòa tan của không khí trong nước ở 20 0 C, áp suất 1 atm 9 Tính thể tích nước của bồn tạo áp là:Q, t: thời gian lưu nước trong bồn tạo áp Tính thể tích của bồn tạo áp V b = 3/2 V n V n Tính đường kính bồn tạo áp là: D = Bồn tạo áp hình trụ, V b , h: chiều cao bồn tạo áp Tính thể tích bể tuyển nổi: V = ( Q+R )* Q, R, : thời gian tồn lưu nước trong bể Tính diện tích bề mặt phần tuyển nổi: S = Q, R, Q n : Lưu lượng nạp nước Q n = 61 – 163 l/m 2 *phút Chọn Tính chiều sâu ngập nước bể tuyển nổi: H ngn = V, S Tính chiều rộng của bể tuyển nổi B = a* H ngn H ngn , : tỷ lệ rộng/sâu của bể Chọn = = Tính chiều dài bể: L = S, B 10 Tính chiều dài tổng cộng của bể tuyển nổi: L Tổng = L + L v + L t L v : chiều dài vùng phân phối vào, L t : chiều dài vùng thu nước Kiểm tra tỉ số dài/rộng: > 3 : 1 L tổng , B Tính chiều cao tổng của bể tuyển nổi: H Tổng = H ngn + h bv H ngn , h bv Kiểm tra lưu lượng nạp chất rắn: Q, S a , S L s < 235,2 (kg/m 2 *ngày) Tính lượng không khí phóng thích khi đưa nước ở áp suất cao về áp suất khí quyển: s a , P, P a , Tính lượng không khí cần thiết phải hòa tan vào nước khi áp suất là P atm: s a , P, P a , f Tính lượng không khí cần thiết phải hòa tan vào nước mỗi ngày là: S k = b* S c *Q B: hệ số an toàn, S c ,Q [...]... lượng từ bể tạo áp suất về bể tuyển nổi 17 - Bơm nén khí có áp suất hoạt động > 5atm để nén khí vào bồn tạo áp - Hệ thống gạt váng (có thể sử dụng bánh xích gắn với thanh gạt di chuyển ngược với chiều dòng chảy) có các thanh gạt bằng với chiều rộng của bể  Thiết kế bể lắng thứ cấp Bể lắng thứ cấp thường đặt sau bể xử lý sinh học nhằm loại bỏ các tế bào vi khuẩn nằm ở dạng các bông cặn Bể lắng thứ cấp có... số thiết kế bể tuyển nổi Thông số cần thiết Đơn vị Tiêu chuẩn Giá trị chọn Lưu lượng nạp nước (Qn) 2 L / m *phút 61÷163 (theo Giáo thiết kế 80 Trình Phương Pháp Xử Lý Nước Thải_ Lưu lượng nạp chất rắn (Ls) Khả năng hòa tan của không khí kg / m *ngày ml /L Lê Hoàng Việt) < 235.2 18.7 18.7 ml KK/mg chất 0,005 ÷ 0,06 0.02 2 trong nước ở 200C, áp suất 1 atm ( sa ) Tỉ lệ A S rắn Ta thiết kế bể tuyển nổi. ..CCODvào, ECOD: hiệu suất xử lý COD, CBODvào, EBOD5 : hiệu suất xử lý BOD5, CSSvào, ESS CSSvào, ESS, Q Giả sử lượng váng nổi có hàm lượng chất Tính nồng độ COD, BOD5, SSđầu ra theo công thức Cra = Cvào *( 1 – E ) Tính lượng chất lơ lửng mỗi ngày SS = CSSvào*ESS*Q*10-3 (kg/ngày) Tính thể tích bùn cần xử lý mỗi ngày Vbun = rắn Y%, tỉ trọng của bùn là 1,03, SS Kết thúc Kiểm tra và xuất bản vẽ  Thiết kế bể. .. lắng thứ cấp có 2 dạng: trụ tròn và chữ nhật nhưng thường là bể tròn vì bể chữ nhật hiệu quả lắng thấp hơn, cặn lắng tích luỹ ở góc bể thường bị máy gạt cặn khuấy động trôi theo dòng nước đi vào máng thu ra bể Bảng : Thông số tham khảo thiết kế bể lắng thứ cấp Thông số tham khảo Giá trị Đơn vị 16,3 ÷ 32,6 m3/m2.ngày Lượng nạp chất rắn 3,9 ÷ 5,9 kg/m2.h Chiều sâu của bể 3,66 ÷ 6,1 m 30% ÷ 40% DL m 8000÷10000... của bể tuyển nổi trong việc loại bỏ chất rắn lơ lửng một số loại nước thải _ 2004; và Trần Tự Trọng, Luận văn tốt nghiệp _ 2003) ta có bảng sau : Bảng: Hiệu suất xử lý của bể tuyển nổi: Chỉ tiêu SS BOD5 Tổng N Tổng P Đơn vị mg /l mg /l mg /l mg /l Hiệu suất 86% 83,7% 86% 84,1% Ta tính nồng độ các chỉ tiêu đầu ra dựa vào công thức : Cra = Cvào *( 1 – E ) Trong đó : Cra: nồng độ đầu ra (mg/l) 16 Cvào:... (m3) Thiết kế máng thu nước: Ta thiết kế máng thu nước vòng tròn Chọn vị trí đặt máng thu nước có đường kính trong bằng đường kính bể (Theo Lê Hoàng Việt, Phương pháp xử lý nước thải _ 2003) Chiều dài máng thu nước: Lmáng = π ∗ Dbê = 3,14 * 11,7 = 36,74 (m) Chọn chiều rộng máng thu nước là 0,5 (m) Đường kính ngoài của máng thu nước là: Dngoài= Dbe+0,5= 11,7+ 0,5 = 12,2(m) Ta thiết kế máng... được đặt cách thành bể đầu ra 1m, cách đáy bể 0,3m và cao hơn mực nước trong bể khoảng 0,2m Chiều dài tổng cộng của bể tuyển nổi: LTổng= L + Lv + Lt = 11,5 + 1 +1 = 13,5 (m) Kiểm tra tỉ số dài/rộng: Ltong B = 13,5 = 5,06 > 3:1 (thỏa) 2,67 Chiều cao tổng của bể tuyển nổi: HTổng= Hngn + hbv = 2,4 + 0,5 = 2,9 (m) Kích thước máng thu váng nổi: Chiều dài máng thu bằng với chiều rộng bể: L = B = 2,67 (m)... sâu ngập nước bể tuyển nổi: Hngn = V 73,75 = = 2,4(m) S 30,73 B Tỉ số chiều rộng/ chiều sâu H từ 1: 1 đến 2,25 : 1 (Theo Lê Hoàng Việt, Phương pháp xử ngn lý nước thải, 2003) B 1,11 Chọn H = 1 ngn Suy ra: B = 1,11* Hngn = 1,11* 2,4 = 2,67 (m) Chiều dài bể: L = S 30,73 = = 11,5(m) B 2,67 Chọn chiều dài vùng phân phối vào: Lv = 1m Chọn chiều dài vùng thu nước: Lt = 1 m Vách tường ngăn vùng thu nước được... 5,54(m3) Ta thiết kế buồng tạo áp hình trụ Chọn chiều cao buồng là: h = 2,5 (m) Đường kính bồn tạo áp là: Ta có: D = 4 * Vb π *h = 4 * 5,54 = 1,68 (m) 3,14 * 2,5 • Tính kích thước bể tuyển nổi: 14 Chọn thời gian tồn lưu nước trong bể là: θ = 30( phút ) Chọn chiều cao bảo vệ là: hbv= 0,5(m) Thể tích bể tuyển nổi: V = ( Q+R )* θ = (1770 + 1770) * 30 24 * 60 = 73,75 (m3) Diện tích bề mặt phần tuyển nổi: Q+R... kính vùng lắng: DL = 4 ∗ AL = π 4 ∗ 98,53 =11,2 (m) 3,14 Bán kính vùng lắng: RL = DL 11,2 = = 5,6 (m) 2 2 18 Chọn đường kính bồn phân phối nước (Dbpp): Dbpp = 30%DL Dbpp = 0,3 ∗ DL = 0,3 ∗ 11,2 = 3,36 (m) Diện tích bồn phân phối: Dbpp Abpp = π ∗ 2 4 = 3,14 ∗ 3,36 2 = 8,86 (m2) 4 Tổng diện tích bể lắng cần thiết kế: Abể = AL + Abpp = 98,53 +8,86 = 107,39 (m2) Tổng đường kính bể cần thiết kế là: Dbê . NHUNG MSSV:1090869 LỚP :MT0957A1 BÀI TẬP 6: MÔN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI THIẾT KẾ BỂ LẮNG SƠ CẤP, BỂ LẮNG THỨ CẤP VÀ BỂ TUYỂN NỔI  SƠ ĐỒ KHỐI CÁCH THIẾT KẾ BỂ LẮNG SƠ CẤP: Số liệu cần thiết Tiêu chuẩn tuân. rộng của bể.  Thiết kế bể lắng thứ cấp Bể lắng thứ cấp thường đặt sau bể xử lý sinh học nhằm loại bỏ các tế bào vi khuẩn nằm ở dạng các bông cặn. Bể lắng thứ cấp có 2 dạng: trụ tròn và chữ nhật. R BOD5 , C CODvào , R COD , C SSvào, R SS Q, A lắng  Thiết kế bể lắng sơ cấp: Bảng : Các số liệu tham khảo để thiết kế bể lắng sơ cấp: Thông số Giá trị Khoảng biến thiên Giá trị thiết kế Thời