BÀI TẬP SỐ - MÔN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY HẢI SẢN (LÔ 2.20A – KHU CƠNG NGHIỆP TRÀ NĨC II – TP.CẦN THƠ) QUI TRÌNH CHẾ BIẾN CÁ PHI LÊ ĐƠNG LẠNH: Tiếp nhận nguyên liệu Nước rửa cá (máu cá, hầu cá, nhớt cá, cặn bùn, vi sinh)→có nhiều BOD, COD, SS, cát, sỏi, rác, vi trùng… Rửa cá Nước máu cá, phụ phẩm cá (đầu cá, xương cá, đuôi cá, nội tạng cá… ) )→có nhiều BOD, COD, mỡ cá,… Philê Rửa cá Lạng da Nước thải rửa cá (máu cá tạp chất bề mặt miếng philê) có nhiều BOD, COD, mỡ cá,vi trùng… Phế phẩm ( da vụn→ rác) Định hình Phế phẩm ( mỡ cá, xương cá→ rác) Xếp khn Nước thải có nhiệt độ thấp, vụn cá, vi sinh vật… Rửa Cấp đông Nước thải có nhiệt độ thấp Thành phẩm Rác thải (túi PE, thùng carton) Cân định lượng Đóng gói Nhập kho trữ đông -20oC Xuất kho Thành phẩm NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY ( THEO SỐ LIỆU ĐÃ CHỈNH SỮA): Nước thải nhà máy phát sinh từ nguồn chính: nước thải sinh hoạt cơng nhân nước thải sinh trình sản xuất Ngồi cịn có lượng nước mưa chảy tràn theo chất bẩn, cát, đá, xi măng, gạch vụn…phần nước mưa tương đối nên dẫn đến bể thu gom, qua trình lắng thải môi trường 2.1.Nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt bao gồm nước thải từ nhà vệ sinh, nước thải rửa tay chân, nước giặt giũ, tắm gội cơng nhân có chứa chất hữu dễ phân hủy sinh học, chất tẩy rửa, chất lắng không lắng được, ion amon, photphat… Lượng nước thải sinh hoạt ước tính nhà máy khoảng 170m 3/ngày Bảng Tải lượng chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt Chất ô nhiễm Hệ số ô nhiễm (g/người.ngày) BOD5 45 – 54 COD 72 – 102 Chất rắn lơ lững 70 – 145 Dầu mỡ 10 – 30 Tổng Nitơ – 12 Tổng Phospho 0,6 – 4,5 Amoniac (NH3) 2,4 – 4,8 (Nguồn: Hoàng Kim Cơ ctv, 2005) Với tải lượng chất ô nhiễm bảng lượng nước thải sinh hoạt nhà máy ước tính nồng độ chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt công nhân viên nhà máy sau: Bảng Nồng độ chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt nhà máy Chất ô nhiễm Đơn vị tính BOD5 COD SS Tổng Nitơ Tổng Phospho Amoniac (NH3) Dầu mỡ Coliform mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 100MPN/100ml Nồng độ chất ô nhiễm 468,75 750 729,2 62,5 6,25 25 104,2 106 TCVN 6772 : 2000 ( Mức II) 30 50 20 1000 Như vậy, nước thải sinh hoạt cơng nhân nhà máy có chứa nồng độ chất ô nhiễm cao,các tiêu ô nhiễm BOD5, SS, Coliform,…cao tiêu chuẩn TCVN 6772:2000 gấp nhiều lần, thải trực tiếp vào nguồn tiếp nhận làm ô nhiễm nguồn nước mặt khu vực Do cần phải xử lý trước thải vào mơi trường 2.2.Nước thải sản xuất: Trong q trình sản xuất nước thải phát sinh từ nhiều công đoạn sau: - Nước rửa nguyên liệu đầu vào - Nước rửa nguyên liệu qua công đoạn sản xuất từ tiếp nhận thành phẩm - Nước rửa trang thiết bị, máy móc vệ sinh nhà xưởng sau sản xuất Lượng nước thải sản xuất nhà máy ước tính khoảng 1600m 3/ngày Bảng Hàm lượng chất ô nhiễm nước thải sản xuất chưa xử lý Chất nhiễm Đơn vị tính Nồng độ chất ô nhiễm QCVN 11 : 2008/BTNMT ( cột B) pH - 7,15 BOD5 mg/l 980 COD mg/l 1350 SS mg/l 480 Tổng Nitơ mg/l 72,8 N-NH3 mg/l 1,5 Dầu mỡ mg/l 48,3 Coliform 100MPN/100ml 5,5 − 50 80 100 60 20 20 480.000 5.000 ( Nguồn: Nhà máy chế biến thủy sản đông lạnh Thuận Hưng - Phường Ba Láng – Quận Cái Răng – TP.Cần Thơ) Từ số liệu tham khảo tính chất nước thải nhà máy chế biến thủy sản đông lạnh Thuận Hưng cho thấy tiêu vượt giới hạn cho phép QCVN 11:2008/BTNMT, tiêu COD gấp 16,875 lần, SS gấp 4,8 lần, BOD5 gấp 19,6 lần, Coliform gấp 96 lần, dầu mỡ gấp 2,415 lần, tổng N gấp 1,213 lần điều cho thấy nước thải nhà máy chế biến thủy sản có chứa hàm lượng cao chất hữu cơ, dinh dưỡng vi sinh vật Vì vậy, việc xả trực tiếp lượng nước thải vào nguồn tiếp nhận gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước, ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh vật vùng ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU: 3.1 Đề xuất phương án: - Vì nước thải sinh hoạt nước thải sản xuất nhà máy có thành phần tính chất giống nên ta thiết kế hệ thống xử lý chung cho hai loại nước thải Tổng lượng nước thải sinh từ nhà máy Q = Q sh + Qsx= 170 + 1600 = 1770m3/ngày với lưu lượng xả thải trung bình là: 20,486l/s Vậy để an toàn cho hệ thống ta thiết kế hệ thống xử lý nước thải với công suất 2000m3/ngày - Thành phần chủ yếu có nước thải hợp chất hữu cơ, dưỡng chất (N,P), chất rắn lơ lửng, dầu mỡ coliform Các tiêu ô nhiễm phân tích vượt tiêu chuẩn cho phép (QCVN 11:2008/BTNMT) Nếu không xử lý tốt, thải môi trường làm ô nhiễm môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt, sản xuất sức khỏe người dân xung quanh Để giải vấn đề trên, nhà máy thiết phải có hệ thống xử lý nước thải để xử lý nước thải đầu theo QCVN 11: 2008/BTNMT Để giải u cầu đó, tơi có số phương án sau: 3.1.1.Phương án 1: Bể lắn g cát Song chắn rác Sân phơi cát Bể điều lưu Nước rỉ Chlorine Nước thải đầu Sân phơi bùn Bể lắn g sơ cấp Hoàn Lưu bùn Nước thải đầu vào Bể khử trùng Bùn xả Bể bùn hoạt tính Bể lắn g thứ cấp Thổi khí Thuyết minh quy trình: Nước thải từ nơi sản sinh dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau qua song chắn rác để loại bỏ thành phần rác có kích thướt lớn ( bọc nilong, đầu cá, xương cá…) để tránh ảnh hưởng đến hoạt động thiết bị phía sau Nước thải sau qua song chắn rác đưa qua bể lắng cát nhằm loại bỏ thành phần cát, sỏi, đá…để tránh gây ăn mòn, hư hỏng máy bơm thiết bị giới phía sau, lượng cát lắng thu gom đưa sân phơi cát để xử lý Tiếp theo, nước thải đưa đến bể điều lưu để điều chỉnh ổn định lưu lượng nồng độ chất ô nhiễm cho hệ thống xử lý phía sau Sau đó, nước thải bơm sang bể lắng sơ cấp để loại bỏ thành phần chất rắn có khả lắng Sau qua bể lắng, thành phần chất rắn lơ lửng phải nhỏ 150mg/l đủ tiêu chuẩn qua bể xử lý sinh học Bể sinh học phía sau ta sử dụng bể bùn hoạt tính Tại ta cung cấp oxi cho vi sinh vật hoạt động cách sử dụng máy thổi khí cho bể bùn hoạt tính, lượng sinh khối bùn tạo đưa sang bể lắng thứ cấp để tiếp tục xử lý Ở bể lắng thứ cấp phần bùn lắng xuống đáy bể thu hồi cho vào sân phơi bùn; phần cịn lại hồn lưu trở lại bể bùn hoạt tính để đảm bảo mật độ vi sinh vật ổn định để bể hoạt động tốt Cuối nước thải từ bể lắng thứ cấp cho qua bể khử trùng chlorine để loại thành phần vi sinh vật gây bệnh thải Phần nước rỉ sân phơi bùn đưa đến bể điều lưu để tiếp tục xử lý 3.1.2.Phương án 2: Nước thải đầu vào Bể điều lưu Bể lắng cát Nước rỉ Song chắn rác Sân phơi cát Chlorine Nước thải đầu Bể khử trùng Hoàn lưu bùn Bể lắng Thứ cấp Bể tuyển áp lực Thổi khí Bể bùn hoạt tính Bùn xả Sân phơi bùn Thuyết minh quy trình: Nước thải từ nơi sản sinh dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau qua song chắn rác để loại bỏ thành phần rác có kích thướt lớn ( bọc nilong, đầu cá, xương cá…) để tránh ảnh hưởng đến hoạt động thiết bị phía sau Nước thải sau qua song chắn rác đưa qua bể lắng cát nhằm loại bỏ thành phần cát, sỏi, đá…để tránh gây ăn mòn, hư hỏng máy bơm thiết bị giới phía sau, lượng cát lắng thu gom đưa sân phơi cát để xử lý Nước thải tiếp tục cho qua bể điều lưu để điều chỉnh lưu lượng nồng độ chất nhiễm cho hệ thống phía sau hoạt động Sau qua bể điều lưu, nước thải tiếp tục cho qua bể tuyển áp lực để loại bỏ thành phần chất hữu cơ, váng mỡ, chất lơ lửng nước thải Các chất bị đẩy lên bị gạt loại Nước thải đầu bể tuyển phần bơm lên buồng tạo áp để hoàn lưu, phần cịn lại chảy qua bể bùn hoạt tính có sục khí Tại bể bùn hoạt tính chất hữu bị oxy hóa xử lý, bùn tạo từ sinh khối vi sinh vật cho qua bể lắng thứ cấp Tại bể lắng thứ cấp phần sinh khối bùn bị lắng xuống đáy đưa ngồi sân phơi bùn; phần cịn lại hồn lưu trở lại bể bùn để đảm bảo mật độ vi sinh cần thiết cho bể bùn hoạt động ổn định Nước thải đầu bể lắng thứ cấp sau cho qua bể khử trùng để loại bỏ thành phần vi sinh gây hại Cuối thải Phần nước rỉ sân phơi bùn đưa đến bể điều lưu để tiếp tục xử lý 3.1.3 Phương án 3: Nước thải đầu vào Song chắn rác Bể lắng cát Bể điều lưu Sân phơi cát Hoàn Lưu bùn Nước rỉ Bể lắng sơ cấp Bể lọc sinh học nhỏ giọt Chlorine Nước thải đầu Bể khử trùng Sân phơi bùn Bể lắng thứ cấp Bùn xả Thuyết minh quy trình: Nước thải từ nơi sản sinh dẫn đến kênh dẫn nước thải, sau qua song chắn rác để loại bỏ thành phần rác có kích thướt lớn ( bọc nilong, đầu cá, xương cá…) để tránh ảnh hưởng đến hoạt động thiết bị phía sau Nước thải sau qua song chắn rác đưa qua bể lắng cát nhằm loại bỏ thành phần cát, sỏi, đá…để tránh gây ăn mòn, hư hỏng máy bơm thiết bị giới phía sau, lượng cát lắng thu gom đưa sân phơi cát để xử lý Tiếp theo, nước thải đưa đến bể điều lưu dể đảm bảo lưu lượng cung cấp ổn định cho hệ thống xử lý phía sau Sau đó, nước thải bơm sang bể lắng sơ cấp để loại bỏ thành phần chất rắn có khả lắng Sau qua bể lắng, thành phần chất rắn lơ lửng phải nhỏ 150mg/l đủ tiêu chuẩn qua bể xử lý sinh học Bể sinh học phía sau ta sử dụng bể lọc sinh học nhỏ giọt Nước cung cấp cách phun thành giọt từ xuống qua lớp vật liệu làm giá thể để xử lý Ở đáy bể ta thiết kế hệ thống cung cấp khí cho hệ thống, đảm bảo oxy cần thiết cho vi sinh vật phân hủy chất hữu Nước thải sau qua bể lọc sinh học phần cho qua bể lắng thứ cấp, phần hoàn lưu trở lại bể lọc sinh học để đảm bảo mật độ vi sinh cho bể hoạt động ổn định Cuối nước thải từ bể lắng thứ cấp cho qua bể khử trùng để loại thành phần vi sinh vật gây bệnh thải Phần nước rỉ sân phơi bùn đưa đến bể điều lưu để tiếp tục xử lý 3.2 Phân tích ưu khuyết điểm phương án: Vì tổng diện tích nhà máy có 20.000 m2 nên yêu cầu cần thiết hệ thống xử lý là: • Khơng tốn nhiều diện tích đất cho hệ thống xử lý (quan trọng nhất) • Chi phí cho hệ thống xử lý thấp • Nước thải sau xử lý đạt QCVN 11:2008/BTNMT ( hiệu suất xử lý) • Dễ vận hành sữa chữa • Khả loại bỏ lượng dầu mỡ nước thải cao Vậy gia quyền yêu cầu cho sau: Yêu cầu Gia quyền Diện tích đất 0.4 Chi phí 0.2 Hiệu suất xử lý 0.3 Vận hành sữa chữa 0.05 Khả loại bỏ lượng dầu mỡ nước thải 0.05 Ta sử dụng thang điểm 10 điểm phương án với mức độ sau: Thấp -10 -10 4-6 Mức độ Trung bình 6-8 6-8 6-8 cao 4-6 4-6 - 10 4-6 Đơn giản (8 – 10) 6-8 Trung bình (6 – 8) - 10 Phức tạp ( – 6) Yêu cầu Diện tích đất Chi phí Khả loại bỏ lượng dầu mỡ nước thải Hiệu suất xử lý Vận hành sữa chữa  So sánh ưu khuyết điểm phương án: Phương án Ưu điểm Khuyết điểm Phương án Phương án Phương án - Hệ thống vận hành đơn giản, dễ thi cơng, khơng địi hỏi kỹ thuật cao ( 10) - Hiệu suất xử lý tốt (7) - Diện tích đất vừa phải ( 7) - Xử lý hiệu nước thải có dầu mỡ chất hữu cao ( 10) - Tiết kiệm diện tích xây dựng, bể tuyển tốn diện tích ( 10) - Hiệu suất xử lý cao ( 10) - Chiếm diện tích đất vừa phải ( 7) - Khả xử lý tốt ( ) - Chi phí vận hành bảo quản bể bùn hoạt tính cao (5) - Khả loại bỏ lượng dầu mỡ nước thải thấp.(5) - Hệ thống vận hành phức tạp, đòi hỏi người vận hành phải có chun mơn kỹ thuật.( 5) - Chi phí vận hành cao phải tốn nhiều lượng (5) - Chi phí đầu tư cao ( ) - Khó khăn vận hành bảo trì bể lọc sinh học.( ) - Khả loại bỏ lượng dầu mỡ nước thải thấp.(5) Tổng điểm phương án tính sau: - Phương án 1: Tổng điểm là: ( 10×0.05 ) + ( 7×0.3 ) + ( 7×0.4) + ( 5×0.2) + ( 5× 0.05) = 6.65 điểm - Phương án 2: Tổng điểm là: ( 10×0.05 ) + ( 10×0.4 ) + ( 10×0.3) + ( 5×0.05) + ( 5× 0.2) = 8.75 điểm - Phương án 3: Tổng điểm là: ( 7×0.4) + ( 7×0.3 ) + ( 5×0.2) + ( 5×0.05) + ( 5× 0.05) = 6.4 điểm 3.3 Lựa chọn Phương án tối ưu Từ bảng phân tích trên, ta thấy Phương án phương án có tổng điểm cao hệ thống xử lý phù hợp với thành phần, tính chất nước thải thuỷ sản nhà máy Vì thành phần nước thải chủ yếu nhà máy chất hữu cơ, hàm lượng dầu mỡ vi sinh vật cao Do địi hỏi hệ thống xử lý phải có hiệu suất loại chất rắn lơ lửng dầu mỡ cao (từ 70-90%) đủ điều kiện cho bể sinh học phía sau, phương án đáp ứng yêu cầu Ngoài hệ thống xử lý Phương án 2, bể tuyển tốn diện tích xây dựng, điểm phù hợp phương án diện tích đất có nhà máy Đồng thời bể tuyển tiết kiệm lượng đáng kể chất tạo bông, keo tụ Vậy: theo lập luận ta thấy phương án phương án lựa chọn tối ưu THIẾT KẾ ÁP DỤNG CHO SỐ LIỆU CỦA NHÀ MÁY THỦY HẢI SẢN: • Các thơng số đầu vào Bảng : Các thông số thiết kế Chất ô nhiễm Đơn vị tính Nồng độ chất nhiễm QCVN 11 : 2008/BTNMT ( cột B) pH 7,15 BOD5 mg/l 980 COD mg/l 1350 SS mg/l 480 Tổng Nitơ mg/l 72,8 N-NH3 mg/l 1,5 Dầu mỡ mg/l 48,3 Coliform  - 100MPN/100ml 480.000 5,5 − 50 80 100 60 20 20 5.000 Tính tốn thiết kế kênh dẫn nước thải : • Các thơng số nhà máy: - Qsinh hoạt = 170 m3/ngày - Qsản xuất = 1600 m3/ngày  Qtổng = Qsinh hoạt + Qsản xuất = 170 + 1600 =1770m3 Số xả thải nhà máy 24 nên ta có lưu lượng xả thải trung bình nhà máy là: QXTTB = 1770m / ngày = 73,75m / h ≈ 0,0205m /s = 20,5 l/s 24h / ngày Lưu lượng nước thải nhà máy thải khơng điều hịa nên ta cần xác định hệ số khơng điều hịa chung Ko Khi thiết kế hệ thống trước bể điều lưu cần thiết kế theo lưu lượng lớn Tra bảng hệ số khơng điều hịa chung Ko ( bảng TCXDVN 7957:2008 ) sau: Dùng phương pháp nội suy ứng với lưu lượng QXTTB = 20,486 l/s ta được: Kmax = 1,897 Kmin = 0.501 Từ hệ số khơng điều hịa chung Ko tính được: Qmax = QXTTB * Kmax = 0,0205 m3/ s * 1,897 = 0,0389 m3/s Qmin = QXTTB * Kmin = 0,0205 m3/ s * 0,501 = 0,0103 m3/s Tốc độ dòng chảy kênh khoảng 0.7 ÷ m/s Chọn giá trị v = 0,7 m/s làm giá trị thiết dẫn, ứng với lưu lượng Qmax = 0,0389 m3/s ta tìm 2.Thiết kế kênh dẫn nước thải: • kế kênh Diện tích mặt cắt ướt kênh A : A = Qmax 0,0389m / s = = 0,056m v 0,7m / s +Do nhà máy có lưu lương trung bình nhỏ nên chọn chiều sâu ngập nước kênh H ngn = 0,2 m + Chọn cao trình mặt đất làm cos chuẩn 0,0 + Chọn chiều cao chết từ mặt nước lên mặt đất H chết = 0,3 m + Chọn chiều cao chống nước mưa chảy tràn Hct = 0,2 m Chiều cao tổng cộng cần xây dựng kênh dẫn nước thải • Htổng = Hngn + Hchết + Hct = 0,2 + 0,3 + 0,2 = 0,7(m) Tính chiều rộng kênh dẫn trước nơi đặt song chắn rác: • Wt = A H ngn = 0,056m = 0,28m = 280mm 0,2m Độ dốc thủy lực (imin) kênh dẫn chọn theo điều 3.39 – TCXDVN 51-2008 D = 200 mm , imin = 0,005 D = 300 mm , imin = 0,0033 Với chiều rộng kênh 0,28m ta chọn độ dốc imin 0,0033 Cao trình mực nước đầu kênh dẫn: Zmực nước(đầu kênh dẫn) = – Hchết = – 0,3 m • Cao trình đáy đầu kênh dẫn : Zđáy kênh (đầu kênh dẫn) = – (Hngn + Hchết) • = – (0,2 + 0,3) = – 0,5 m + Chọn chiều dài kênh dẫn : L = 30 m • Cao trình mực nước cuối kênh dẫn ( trước song chắn rác) : Z mực nước (cuối kênh dẫn) = Zmực nước(đầu kênh dẫn) - L.imin = –0,3 – 30* 0,0033 = – 0,399 m • Cao trình đáy kênh dẫn cuối kênh ( trước song chắn rác) : Zđáy kênh (cuối kênh dẫn) = Z mực nước (cuối kênh dẫn) – Hngn = – 0,399 – 0,2 = – 0,599 m  Thiết kế song chắn rác: Song chắn rác đặt kênh trước nước thải vào trạm xử lý Hai bên tường kênh phải chừa khe hở đủ để dể dàng lắp đặt thay song chắn rác Giả sử rác nhà máy có kích thước nhỏ 3cm Do nước thải nhà máy không chứa nhiều rác nên chọn lượng rác có nước thải < 0,1 m3/ngày dùng phương pháp cào rác thủ công ( ngày cào – lần ) Bảng 4: Các thông số thiết kế song chắn rác STT Các thông số thiết kế Đơn vị Khoảng Giá trị cho phép thiết kế m3/ngày Lưu lượng nước thải 1770 Kích thước rác cm 2÷6 3 Chiều rộng khe SCR cm 2,54 ÷ 5,08 2,5 Vận tốc nước qua SCR m/s 0,31 ÷ 0,62 0,5 Độ nghiêng SCR theo trục thẳng đứng độ 30 ÷ 45 45 Bề dày cm 0,51 ÷ 1,52 (Nguồn: Phương pháp xử lý nước thải – Lê Hồng Việt Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai) Tổng lưu lượng nước thải nhà máy 1770m 3/ngày Ta có lưu lượng lớn : Q max = 0,0389 m3/s Q = 0,0103 m3/s • Tổng diện tích phần khe hở ngập nước SCR: Vận tốc nước qua khe SCR vs = 0,31 ÷ 0,62 m/s ta chọn vs = 0,5m/s Akhe = Qmax 0,0389m / s = = 0,0778m vs 0,5m / s Chọn chiều sâu ngập nước kênh dẫn nước thải nơi đặt song chắn rác:H ngn = 0,2m • Tổng chiều rộng khe SCR: Akhe 0,0778 = 0,389m Wkhe = = H ngn 0,2 Do kích thướt rác nhỏ cm nên chọn chiều rộng khe: B = 2,5 cm = 0,025 m • Tổng số khe: N = W khe B = 0,389 = 15,56 khe ≈ 16 khe 0,025 • Vậy tổng số sắt sử dụng là: F = N – = 16 – 1= 15 Bề dầy sắt C = 0,51 ÷ 1,52 cm ta chọn C = cm = 0,01m • Chiều rộng lọt lịng kênh dẫn đặt song chắn rác: Wkênh = Wkhe + F * C = 0,389 +15*0,01 = 0,539 m Ta nhận thấy chiều rộng kênh dẫn nơi đặt song chắn rác lớn chiều rộng kênh dẫn trước song chắn rác (W kênh >Wt) => Phải mở rộng kênh Tránh tượng chảy rối ta phải mở rộng kênh dần theo góc α = 20 • Chiều dài đoạn kênh mở rộng là: Lmr = W kênh −W t ∗ tan 20° = 0,539 − 0,28 = 0,356m * tan 20° Để tăng vận tốc ( từ 0,5 m/s trở lại 0,7 m/s ) sau qua song chắn rác thu hẹp đoạn kênh đặt song chắn rác lại đoạn là: Lth = Lmr = 0,356 m Để nước tự chảy kênh dẫn ta hạ thấp đáy kênh dọc theo chiều dài kênh Chọn khoảng cách từ đầu kênh dẫn đến vị trí đặt song chắn rác là: LSCR = 2m  Độ hạ thấp đáy kênh từ đầu kênh dẫn đến vị trí đặt song chắn rác là: hhạ = LSCR*imin = 2*0,0033 = 0,0066 m - Chọn góc nghiêng song chắn rác so với phương thẳng đứng β = 45o Chọn chiều cao khỏi thành mương dẫn là: ht = 0,3m (tính đầu cong song chắn rác) Chọn bàn cào rác có dài 0,2m  Chọn khoảng cách từ song chắn rác đến sàn chắn rác L1 = 0,3m Chiều dài đoạn song chắn rác nhô lên khỏi thành kênh dẫn tính đến đầu đoạn uốn cong là: L = ht*tan45o = 0,3 * = 0,3m Chọn góc uốn cong song chắn rác 90o  Chiều dài đoạn uốn cong song chắn rác (tính đến thành kênh): L3 = 0,3(m) Chọn khoảng hở từ đầu sắt đến thành kênh là: hhở = 0,1 (m) - Chiều dài đoạn uốn cong là: L4 = L3 – hhở * tan45o = 0,3 – 0,1*1 = 0,2 (m) Chiều dài đoạn kênh dẫn từ vị trí đặt song chắn rác tính đến miệng kênh dẫn: L5 = (Htổng+hhạ)* tan45o = ( 0,7 + 0,0066)*1 = 0,7066 m Để dễ dàng trình cào rác - Chọn chiều dài sàn hứng rác Lshr= 1,5(m) (phải có nhiều lỗ nhỏ kích thước rác.) - Chọn khoảng cách từ đoạn mở rộng đến song chắn rác L6 = 0,4(m) 10 Chọn chiều dài từ bể lắng cát đến bể điều lưu: L =3 m • Cao trình mực nước đầu bể điều lưu: Zmuc nuoc (dau be dieu luu) = Zmuc nuoc (cuoi be lang cat) – L*imin = - 0,473 – 3*0,0033 = - 0,4829 m • Cao trình đáy bể điều lưu đầu bể: Zday be (dau be dieu luu) = Zmuc nuoc (dau be dieu luu) – hhđ = - 0,4829 – = -3,4829 m • Cao trình mực nước cuối bể điều lưu Zmuc nuoc (cuoi be dieu luu) = Zmuc nuoc (dau be dieu luu) – L*imin = - 0,4829 – 8,94*0,0033 = - 0,512 m Trong đó: L = 8,94(m) chiều dài bể điều lưu • Cao trình đáy bể điều lưu cuối bể: Zday be (dau be dieu luu) = Zmuc nuoc (cuoi be dieu luu) – hhđ = - 0,512 – = - 3,512m 0,2m Hchết hhđ  Thiết kế bể tuyển cách hịa tan khơng khí áp suất cao: • Lượng nước thải sản xuất hàng ngày 1600 m3 Bảng Hàm lượng chất ô nhiễm nước thải sản xuất chưa xử lý Chất nhiễm Đơn vị tính Nồng độ chất ô nhiễm pH 7,15 BOD5 mg/l 980 COD mg/l 1350 SS mg/l 480 Tổng Nitơ mg/l 72,8 Tổng Photpho mg/l 31,7 N-NH3 mg/l 1,5 Dầu mỡ mg/l 48,3 Coliform 100MPN/100ml 480.000 ( Nguồn: Nhà máy chế biến thủy sản đông lạnh Thuận Hưng - Phường Ba Láng – Quận Cái Răng – TP.Cần Thơ) 20 • Lượng nước thải sinh hoạt hàng ngày 170 m3 Bảng Nồng độ chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt nhà máy Chất ô nhiễm BOD5 COD SS Tổng Nitơ Tổng Phospho Amoniac (NH3) Dầu mỡ Coliform Đơn vị tính mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 100MPN/100ml Nồng độ chất ô nhiễm 468,75 750 729,2 62,5 6,25 25 104,2 106 Ta tính tốn hàm lượng chất nước thải đầu vào: CBOD5vào = 980 * 1600 + 468,75 *170 = 930,9 mg/l 1600 + 170 CCODvào = 1350 *1600 + 750 * 170 = 1292,37 mg/l 1600 + 170 CSSvào = 480 * 1600 + 729,2 * 170 = 503,93 mg/l 1600 + 170 CPvào = 31,7 *1600 + 6,25 *170 = 29,26 mg/l 1600 + 170 CNvào = 72,8 * 1600 + 62,5 * 170 = 71,81 mg/l 1600 + 170 CColiformvào = 480000 * 1600 + 10 * 170 = 5,3 *10 MPN / 100ml 1600 + 170 Giả sử qua bể lắng cát hàm lượng chất hữu nước thải giảm 5% ( không làm giảm hàm lượng N P).Ta có hàm lượng chất hữu cịn lại sau bể lắng cát là: 930,9 * = 884,36 (mg/l) 100 CBOD5ra = 930,9 - CCODra = 1292,37 - CSSra = 503,93 - 1292,37 * = 1227,75 (mg/l) 100 530,93 * = 478,73 (mg/l) 100 CPra = 29,26 mg/l CNra =71,81 mg/l Ta có: Bảng thơng số nước thải đầu vào sau: 21 Chỉ tiêu Đơn vị Lưu lượng m3/ngày BOD5 mg/l COD mg/l SS mg/l Tổng N mg/l Tổng P Nước thải sản xuất mg/l Nước thải sinh hoạt Tổng 170 1770 1600 980 468,75 1350 750 480 729,2 72,8 62,5 31,7 6,25 884,36 1227,75 478,73 71,81 29,26 Bảng Các thông số thiết kế bể tuyển Thông số cần thiết Đơn vị L / m2*phút Lưu lượng nạp nước (Qn) Tiêu chuẩn Giá trị chọn 61÷163 (theo Giáo Trình thiết kế 80 Phương Pháp Xử Lý Nước Thải_ Lê Hoàng Lưu lượng nạp chất rắn (Ls) Khả hịa tan khơng khí kg / m2*ngày ml /L Việt) < 235.2 18.7 18.7 ml KK/mg chất rắn 0,005 ÷ 0,06 0.02 nước 200C, áp suất atm ( sa ) Tỉ lệ A S Ta thiết kế bể tuyển có hồn lưu bùn • Tính bồn tạo áp: A 1,3 * s a * R  f * P   = − 1  S S a * Q  Pa   (1) Trong : - A/S tỉ lệ (ml) khí (mg) chất rắn áp suất khí Ta chọn A/S = 0,02 ml/mg - Pa: áp suất khí (Pa = atm) - Q: lưu lượng nước thải (Q = 1770 m3/ngày) - R: lưu lượng hoàn lưu Ta chọn hoàn lưu 100 % (R = 1770 m3/ngày) - f : mức bão hịa khơng khí nước thùng tạo áp suất  Ta lấy f = 0,5 ( theo Bài Giảng Xử Lý Nước Thải_Lê Hoàng Việt) 22 - P: áp suất tuyệt đối (lực nén bình tạo áp) - Sa : hàm lượng dầu hay chất rắn nước thải (Sa= 478,73 mg/ l) - 1,3: 1(ml) oxi nặng 1,3 (mg) - sa : Khả hịa tan khơng khí nước 200C, áp suất atm Thế tất giá trị vào (1) ta được: 0,02 = 1,3 * 18,7 * 1770 0,5 * P ( −1 478,73 ∗ 1770 ) → Áp suất tuyệt đối : P = 2,79 atm Ta chọn thiết kế bồn tạo áp có áp suất (atm) • Tính kích thước bồn tạo áp: Chọn thời gian lưu nước bồn tạo áp là: t = (phút) Thể tích nước bồn tạo áp là: Vn = Q * t = 1770 * = 3,69(m ) 24 * 60 Trên thực tế, thể tích nước (Vn) chiếm 2/3 thể tích bồn tạo áp (Vb): Vn = 2/3 Vb  Vb = 3/2 Vn = 3/2 * 3,69 = 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: * Vb Ta có: D = • π *h = * 5,54 = 1,68 (m) 3,14 * 2,5 Tính kích thước bể tuyển nổi: Chọn thời gian tồn lưu nước 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: S= Q+R 1770 + 1770 = 30,73 (m2) = −3 Qn 80 * 24 * 60 * 10 Trong đó: Qn = 61÷163 (l/m2*phút), chọn Qn = 80(l/m2*phút) Chiều sâu ngập nước bể tuyển nổi: Hngn = V 73,75 = = 2,4(m) S 30,73 23 Tỉ số chiều rộng/ chiều sâu B H ngn từ 1: đến 2,25 : (Theo Lê Hoàng Việt, Phương pháp xử lý nước thải,2003) Chọn B 1,11 = H 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 = m Vách tường ngăn vùng thu nước đặt cách thành bể đầu 1m, cách đáy bể 0,3m cao mực nước bể khoảng 0,2m Chiều dài tổng cộng bể tuyển nổi: LTổng= L + Lv + Lt = 11,5 + +1 = 13,5 (m) Kiểm tra tỉ số dài/rộng: Ltong B = 13,5 = 5,06 > 3:1 (thỏa) 2,67 Chiều cao tổng bể tuyển nổi: HTổng= Hngn + hbv = 2,4 + 0,5 = 2,9 (m) Kích thước máng thu váng nổi: Chiều dài máng thu với chiều rộng bể: L = B = 2,67 (m) Chiều rộng: B = 0,4m Chiều sâu: h = 0,4 m Kích thước máng thu nước đầu ra: Chiều dài máng thu với chiều rộng bể: L = B = 2,67 (m) Chiều rộng: B = 0,3 m Chiều sâu: h = 0,3 m Kiểm tra lưu lượng nạp chất rắn: Ls = Q * S a 1770 * 478,73 *10 −6 * 10 = = 27,57( Kg / m * ngày ) S 30,73 Từ kết trên, ta có LS < 235,2 (kg/m2*ngày) (thỏa ) Lượng khơng khí phóng thích đưa nước áp suất cao áp suất khí quyển: S= sa ∗ P 18,7 ∗ − sa = − 18,7 = 37,4(ml / l ) Pa Với Pa áp suất khí (atm) P áp suất tuyệt đối buồng tạo áp (atm) sa lượng khơng khí bão hịa nước 200C, áp suất atm (ml/l) Lượng không khí cần thiết phải hịa tan vào nước áp suất 3atm: 24  f *P   0,5 ∗  Sc = sa ∗   P − 1 = 18,7 ∗  − 1 = 9,35( ml / l )     a  Lượng khơng khí cần thiết phải hịa tan vào nước ngày là: Chọn hệ số an toàn là: Sk = 3* Sc *Q = 3*9,35*1770*103*10-6 = 49,65 (m3/ngày) Để tăng hiệu suất trình tuyển nổi, ta dùng phèn với lượng 60 (mg/l) Theo thực nghiệm thực tế _ (Huỳnh Long Toản, Luận văn tốt nghiệp, Hiệu suất bể tuyển việc loại bỏ chất rắn lơ lửng số loại nước thải _ 2004; Trần Tự Trọng, Luận văn tốt nghiệp _ 2003) ta có bảng sau : Bảng: Hiệu suất xử lý 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 tiêu đầu dựa vào công thức : Cra = Cvào *( – E ) Trong : Cra: nồng độ đầu (mg/l) Cvào: nồng độ đầu vào (mg/l) E :Hiệu suất xử lý (%) Bảng: Kết tính tốn đầu Chỉ tiêu Đơn vị Đầu vào Đầu Hiệu suất xử lý E (%) thiết kế BOD5 mg / L 884,36 144,15 83,7 COD mg / L 1227,75 200,21 83,7 SS mg / L 478,73 67,02 86 Tổng N mg / L 71,81 10,05 86 Tổng P mg / L 29,26 4,65 84,1 Riêng COD tính theo tỉ số: BODvào 884,36 = = 0,72 CODvào 1227,75 25 Suy ra: CODra = Hiệu suất loại COD = BODra 144,15 = = 200,21 (mg/l) 0,72 0,72 1227,75 − 200,21 ∗ 100 = 83,7% 1227,75 Lượng chất lơ lửng ngày là: SS = 478,73*0,86*1770*10-3 = 728,72( kg/ngày) Giả sử lượng váng có hàm lượng chất rắn 4% Thể tích bùn cần xử lý ngày là:( tỉ trọng bùn 1,03) Vbun = SS 728,72 = = 17,69 (m3/ngày) 4% * 1,03 * 1000 0,04 * 1,03 * 1000 • Những thiết bị hỗ trợ cho bể tuyển nổi: - Bồn tạo áp có khả chịu áp suất > 5atm, thời gian tồn lưu nước bồn tạo áp từ – phút, bồn tạo áp phải có van an tồn - Bơm định lượng để bơm hoàn lưu nước thải bồn tạo áp - Bộ phận chỉnh lưu để điều chỉnh lưu lượng từ bể tạo áp suất bể tuyển - 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 gạt di chuyển ngược với chiều dịng chảy) có gạt với chiều rộng bể 4.7 Thiết kế bể bùn hoạt tính: Bảng 12: Các thơng số đầu vào bể bùn hoạt tính: Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ BOD5 mg/ l 144,15 COD mg/ l 200,21 SS mg/ l 67,02 Tổng N mg/ l 10,05 Tổng P mg/ l 4,65 Bảng 13: Các tiêu chuẩn thiết kế bể bùn hoạt tính theo kiểu truyền thống Thông số Đơn vị Khoảng biến thiên Lưu lượng nạp chất hữu kgBOD5 / m3*ngày 0,3÷1,0 Phần trăm BOD5 bị loại bỏ % 85÷95 Tỷ lệ F / M kgBOD5 / kgMLVSS*ngày 0,2÷0,6 26 Thời gian hồn lưu θ Giờ ( h ) 4÷8 Tốc độ sinh trưởng cực đại Y mgVSS /mgBOD5 0,4÷0,8 Nồng độ vi khuẩn bể X mg / L 1500÷4000 Nồng độ vi khuẩn bùn hoàn lưu,Xw mg / L Tốc độ phân hủy nội bào, Kd d-1 8000÷10000 0.025÷0.075 (Nguồn : Lê Hoàng Việt , Phương pháp xử lý nước thải, 2003.) 27 Bảng 14: Thông số nồng độ chất ô nhiễm đầu đạt tiêu chuẩn loại A QCVN 11 – 2008 Thông số pH BOD5 200C mg/l 30 COD mg/l 50 Ntổng mg/l Clodư mg/l Tổng Coliform MPN/100ml 3000 Dầu mỡ mg/l 10 Tổng chất rắn lơ lửng mg/l 50 Amoni (tính theo N) mg/l 10 tra tỉ BOD5 = Đơn vị Loại A Kiểm lệ chất vào: 30 tra tỷ dưỡng đầu STT 6-9 Kiểm lệ :N:P 100:5:1 Lượng Nitơ phản ứng bể: Ta có: BOD5 100 = N → Npư = ∗ BOD5 ∗ 144,15 = = 7,21(mg / l ) 100 100 Lượng Nitơ lại bể: Ndư = Nvao -Npư = 10,05 – 7,21= 2,84 (mg/l) Ndư < 30 theo Quy chuẩn cho phép Cột A ,QCVN 11 : 2008 Lượng Photpho phản ứng bể: Ta có: BOD5 100 = P → Ppư = BOD5 144,15 = = 1,4415(mg / l ) 100 100 Lượng Photpho lại bể: Pdư = Pvao - Ppư = 4,65 – 1,4415 = 3,2085 (mg/l) Dựa vào QCVN 11:2008, nước thải loại A ta thấy: - Lượng N đầu ra khỏi bể bùn hoạt tính đạt tiêu chuẩn nên khơng cần q trình khử nitrat - Tính hiệu suất loại BOD5, COD, SS: Ta có: Hàm lượng BOD5 đầu SS đầu theo QCVN 11:2008 30 mg/l , 50 mg/l Do ta chọn BOD5 đầu SS đầu sau xử lý bể bùn hoạt tính : BOD5 = 10mg/l, SSra = 10 mg/l ⇒ Lượng BOD cần loại bỏ là: BODbo = BOD5 vao - BOD5 = 144,15 – 10 = 134,15 (mg/l) 28 Hiệu suất loại bỏ BOD5 bể bùn hoạt tính theo BOD hịa tan: E1 = BODbo 134,15 ∗ 100 = ∗ 100 = 93,06% BODvao 144,15 Tính hiệu suất loại bỏ COD bể bùn hoạt tính: E2 = E1- 10% = 93,06% – 10% = 83,06 % ⇒ CODra = 200,21 * ( – 0,8306 ) = 33,92 (mg/l) Tính hiệu suất loại bỏ SS bể bùn hoạt tính (E3): Lượng SS cần loại bỏ là: SSb = SSvao – SSra = 67,02 - 10 = 57,02 (mg/l) ⇒ E3 = SS bo 57,02 ∗ 100 = ∗ 100 = 85,08% SS vao 67,02 Tính thể tích bể bùn hoạt tính: Theo Lê Hồng Việt, Phương pháp xử lý nước thải, 2003 X = 1500÷4000 (mg/l) Ta chọn X = 3000 (mg/l) V= Q ∗ Y ∗ θ c ( BODb ) X ( + K d ∗θ c ) Trong đó: Q: Lưu lượng nước thải vào bể bùn hoạt tính Q = 1770m3/ngày Y: Sản lượng sinh khối (tốc độ tăng trưởng cực đại) Chọn Y= 0,6 (mgVSS/mgBOD5) θ c : thời gian lưu trú trung bình vi khuẩn Chọn θ c = 10 ngày X : nồng độ vi khuẩn bể: Kd : tốc độ phân hủy nội bào  chọn Kd = 0,06 d-1 Vậy thể tích bể bùn hoạt tính là: V= Q ∗ Y ∗ θ c ( BODb ) X ( + K d ∗θ c ) = 1770 * 0,6 * 10 * 134,15 = 296,81(m3) 3000 * (1 + 0,06 *10) Thời gian tồn lưu nước bể θ= V 296,81 ∗ 24 = = 4,024(h) Q 1770 (Thời gian tồn lưu bể nằm khoảng từ 4-8 giờ) Kích thước bể bùn hoạt tính: - Chiều sâu hoạt động bể: H = 4,6 (m) - Chiều cao mặt thoáng bể: Hmt = 0,4 (m) 29 - Chiều cao xây dựng tổng cộng bể: Ht = 4,6+0,4 = (m) - Diện tích bể: S= V 296,81 = = 64,5(m ) H 4,6 Ta thiết kế bể bùn hoạt tính hình chữ nhật, chia bể thành ngăn với dịng chảy hình chữ Chi Chọn chiều rộng ngăn: Bn = 1,5(m), bề dầy tường ngăn btuong = 0,1(m) Tổng chiều dài ngăn là: Lt = S 64,5 = = 43(m) Bn 1,5 Chiều dài ngăn chiều dài bể ( kích thước trong): L= Lt 43 = = 10,75(m) 4 Chiều rộng bể (kích thước trong): B = 4*Bn + (4-1)* btuong = 4*1,5 + 3*0,1 = 6,3 (m) Tính suất thực tế vi sinh vật bể: Yobs = Y 0,6 = = 0,375( mg / mg ) + k d ∗ θ c + 0,06 ∗ 10 Lượng vi sinh vật sinh ngày (đây lượng vi sinh vật cần thải bỏ ngày hệ thống hoạt động ổn định) Px = Q*Yobs*BODb = 1770*0,375*134,15*10-3 = 89,04 (kg/ngày) Tính lượng bùn xả: Qw = V * X − θ c * Qc * X e θc * X w Trong đó: Xw nồng độ vi sinh vật bùn hoàn lưu, Xw = 10000mg/L Xe hàm lượng VSV nước thải đầu Theo Trịnh Xuân Lai, Tính Tốn Thiết Kế Các Cơng Trình Xử Lý Nước Thải Xw từ 80000 đến 10000, ta chọn Xw= 10000 mg/l Qc = Q =1770 m3/ ngày Xe= SSra *0,8 = 10*0,8 = mg /l (0,8 tỉ lệ chất hữu bay với chất rắn lơ lửng MLVSS/MLSS) ⇒ Qw = 296,81 * 3000 − 10 *1770 * = 7,49 (m3/ngày) 10 * 10000 Thời gian cần thiết để vi sinh vật bể bùn tăng lên đến mức tính tốn là: T= V ∗ X 296,81 ∗ 3000 = = 10(ngày ) Px 89,04 ∗ 10 (đây thời gian khởi động hoàn lưu bùn 100%) 30 Lượng bùn hoàn lưu: Qr = Q∗ X 1770 ∗ 3000 = = 1062(m / ngày ) X r − X 0,8 *10000 − 3000 Với : Xr = 0,8* Xw: VSS bùn hoàn lưu Tỷ lệ hoàn lưu: α (%) = Qr 1062 = = 0,6 ( Nằm khoảng cho phép từ 0,25-1,0 ) Q 1770 Tốc độ sử dụng chất nền: rx = BODb 134,15 = = 0,011(mg / mg * h) X ∗ θ 3000 ∗ 4,024 Tính tỷ lệ F/M: F BOD5 144,15 * 24 = = = 0,28(mg / mg * ngày ) M θ∗X 4,024 ∗ 3000 (Nằm khoảng cho phép từ 0,2÷0,6 mg/mg*ngày1 ) Lượng oxy sử dụng là: O2 = Q ∗ BODb 1770 ∗ 134,15 − 1,42 ∗ Px = − 1,42 ∗ 89,04 = 222,7(kgO2 / ngày ) 1000 ∗ f 1000 ∗ 0,68 (Với: Hệ số 0,68 hệ số biến đổi BOD5 sang COD) Trong khơng khí oxy chiếm 23% thể tích, trọng lượng riêng kơng khí=1,2kg/m3 KK = O2 222,7 = = 806,88(m / ngày ) 1,2 ∗ 0,23 1,2 ∗ 0,23 Chọn bơm nén khí với hệ số phân phối khí ống plastic cứng đục lỗ với độ sâu ngập nước 4,6(m), hiệu suất chuyển hóa khí 30%, hệ số an tồn cấp khí:2 KK = 806,88 ∗ = 5379,2(m / ngày ) 0,3 Cơng suất máy bơm nén khí: P= 5379,2 = 224,13(m / h) = 3735,56(lít / phút ) 24 Chọn máy bơm nén khí có cơng suất nén khí 4000 (lít/phút),1 máy hoạt động máy dự phịng Từ bể bùn hoạt tính ta thiết kế thêm đường ống phụ dẫn nước trực tiếp sang bể khủ trùng Đường ống hoạt động vận hành bể lắng tứ cấp gặp cố cần vệ sinh bể 3.8 Thiết kế bể lắng thứ cấp: 31 Bể lắng thứ cấp thường đặt sau bể xử lý sinh học nhằm loại bỏ tế bào vi khuẩn nằm dạng cặn Bể lắng thứ cấp có dạng: trụ trịn chữ nhật thường bể trịn bể chữ nhật hiệu lắng thấp hơn, cặn lắng tích luỹ góc bể thường bị máy gạt cặn khuấy động trơi theo dịng nước vào máng thu bể Bảng 15: 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 bể 3,66 ÷ 6,1 m 30% ÷ 40% DL m 8000÷10000 mg/l 2÷6 h Tải trọng nạp nước (SOR) Đường kính buồng phân phối nước Nồng độ chất rắn lơ lửng bùn hoàn lưu Thời gian tồn lưu nước θ (giờ) (Nguồn: Wastewater Engineering: Treatment, reuse, disposal, 1999) Thông số đầu vào: Q = 1770(m3/ngày) Qr = 0,67*Q=1291,09(m3/ngày) Thiết kế bể lắng đứng hình trụ tròn: Chọn tải lượng nạp bề mặt bể là: SOR = 28(m3/m2.ngày) Diện tích bề mặt vùng lắng; AL = Q + Qr 1927 + 1291,09 = = 114,93 (m2) SOR 28 Đường kính vùng lắng: DL = ∗ AL = π ∗ 114,93 =12,1 (m) π Bán kính vùng lắng: RL = DL 12,1 = = 6,05 (m) 2 Chọn đường kính bồn phân phối nước (Dbpp): Dbpp = 30%DL Dbpp = 0,3 ∗ DL = 0,3 ∗ 12,1 = 3,63 (m) Diện tích bồn phân phối: 32 Abpp = π ∗ Dbpp 3,63 =π ∗ = 10,35 (m2) 4 Tổng diện tích bể lắng cần thiết kế: Abể = AL + Abpp = 114,93 +10,35 = 125,28 (m2) Tổng đường kính bể cần thiết kế là: Dbê = ∗ A be π ∗ 125,28 = 12,63 (m) π = Kiểm tra tải lượng nạp chất rắn U bùn = (Q + Qr ) ∗ MLSS = Abê (1927 + 1291,09) ∗ 3000 0,7 125,28 ∗ 1000 = 110,09 (kg/m ngày) ⇒ Ubùn = 4,59(kg/m2.giờ) Kiểm tra tải lượng nạp nước bề mặt bể: SOR ' = Q + Qr 1927 + 1291,09 = = 25,69 (m3/m2.ngày) Abê 125,28 Lượng bùn hàng ngày bể lắng: Vbùn = PX β bùn ∗ C Trong đó: - PX: lượng sinh khối bùn thải bỏ (PX = 160,15 kg/ngày) - β bùn trọng lượng riêng bùn ( β b = 1005 kg/ m3) - C hàm lượng chất rắn có bùn ( C = 3% ) ⇒ Vbùn = 160,15 = 5,31 (m3) 1005 * 0,03 Chọn đường kính hố thu bùn là: Dhtb= 2(m) Chiều sâu hố thu bùn: H htb = Vbùn ∗ π ∗ Dhtb = 5,31 ∗ = 1,69 (m) π ∗ 22 Xác dịnh chiều cao bể lắng: Chọn: Chiều cao cột nước sát tường bể là: h1 = 3,6 (m) Chiều cao phần mặt thoáng: h2 = 0,4(m) Chiều cao phần nước là: h3 = 1,5 (m) 33 Độ dốc đáy bể tâm là: i = 1/12 Thể tích phần hình trụ bể: Vh.trụ = Abể ∗ h1= 125,28 * 3,6 = 451,01(m3) Chiều sâu phần chóp cụt là: hcc =  D bê − Dhtb   12,63 − 1,69  ∗  = ∗  = 0,46 (m) 12  2   12  Thể tích phần chóp cụt là: Vcc = ∗ π ∗ hcc  Dbê + Dbê ∗ Dhtb + Dhtb ∗    12,63 + 12,63 ∗ 1,69 + 1,69 = ∗ π ∗ 0,46         = 21,28 m   ( ) Tổng thể tích hữu dụng bể lắng là: Vhd= Vh.trụ +Vcc = 451,01+ 21,28 =472,29(m3) Thời gian tồn lưu nước bể là: θ= Vhd 472,29 * 24 = = 4,99 (giờ) Q + Qr 1927 + 1291,09 Thể tích vùng lắng bể là: VL = AL * h3 = 114,93* 1,5 = 172,4 (m3) Thời gian lắng là: TL = V L 172,4 ∗ 24 = = 2,15 (giờ) Q 1927 Chiều cao bể phần chứa bùn: h4 = h1 - h3 = 3,6-1,5 = 2,1(m) Thể tích bể phần chứa bùn: Vbùn = Abể ∗ h4 = 125,28 ∗ 2,1= 263,09 (m3) Thiết kế máng thu nước: Ta thiết kế máng thu nước vòng tròn Chọn vị trí đặt máng thu nước có đường kính đường kính bể (Theo Lê Hồng Việt, Phương pháp xử lý nước thải _ 2003) Chiều dài máng thu nước: Lmáng = π ∗ Dbê = π ∗ 12,63 = 39,68 (m) Chọn chiều rộng máng thu nước 0,5 (m) Đường kính ngồi máng thu nước là: 34 .. .2 NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY ( THEO SỐ LIỆU ĐÃ CHỈNH SỮA): Nước thải nhà máy phát sinh từ nguồn chính: nước thải sinh hoạt cơng nhân nước thải sinh trình sản xuất Ngồi cịn có lượng nước mưa... 67 72: 2000 gấp nhiều lần, thải trực tiếp vào nguồn tiếp nhận làm ô nhiễm nguồn nước mặt khu vực Do cần phải xử lý trước thải vào mơi trường 2. 2 .Nước thải sản xuất: Trong q trình sản xuất nước thải. .. vụn…phần nước mưa tương đối nên dẫn đến bể thu gom, qua trình lắng thải môi trường 2. 1 .Nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt bao gồm nước thải từ nhà vệ sinh, nước thải rửa tay chân, nước giặt