Đang tải... (xem toàn văn)
Vùng Lắng Q = 27.149 m3/ngđ = 1131,21 m3/h = 0,31 m3/s , hiệu quả lắng R = 50%.
Thuyết Minh Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Thải SVTH: Phạm Thị Tuyết Nhung 4.5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LẮNG ĐỢT 1 Vùng Lắng Q = 27.149 m 3 /ngđ = 1131,21 m 3 /h = 0,31 m 3 /s , hiệu quả lắng R = 50%. Lượng SS còn lại sau khi qua bể lắng đợt 1 là : 180 × 50% = 90 (mg/l) U 0 = 0,65 mm/s (Quy phạm từ 0,83 – 2,5 m/h hay 0,22 – 0,7 mm/s) (Lai, 2004). Hệ số kể đến sự ảnh hưởng của dòng chảy rối : α = 1,82 Hàm lượng cặn lơ lửng SS = 180 mg/l, độ màu M = 25 Pt – Co. Diện tích vùng lắng : 8,879 65,06,3 21,1131 82,1 6,3 0 = × = × = u Q F α (m 2 ) Chọn chiều dài của bể là L = 5B Chiều rộng của bể 13 5 8,879 === BL F B (m) Chiều dài của bể : L = 5B = 65 (m) Chiều cao vùng lắng H = 4,2)32,66( 12 1 12 1 8,08,0 =×=× L (m) Chọn H = 2,4 m; (Quy phạm H = 2 ÷ 3,5 m) (Diệu, 2007) Bán kính thủy lực : 75,1 4,2226,13 4,226,13 2 = ×+ × = + × = HB HB R (m) Vận tốc nước chảy trong bể 3 0 10.8,9 4,226,13 31,0 − = × = × = HB Q v (m/s) = 9,8 mm/s < 16,3 mm/s (thỏa) (Diệu, 2007) Ở t o = 30 0 ta có độ nhớt động học 5 108,0 − ×= ν m/s GVHD: TS. Nguyễn Trung Việt 4-1 Thuyết Minh Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Thải SVTH: Phạm Thị Tuyết Nhung 556 23 2 0 5 3 0 101056,0106,5 75,181,9 )10.8,9( 20002144 108,0 75,110.8,9 Re −−− − − − <×=×= × = × = >= × × = × = Rg v F Rv r ν Trong bể xuất hiện hiện tượng ngắn dòng cần phải lắp các vách ngăn không chịu lực dọc theo bể để giảm trị số Re và tăng hệ số Fr . Lắp thêm 3 vách ngăn không chịu lực, chia bể thành 4 ngăn. Độ dốc đáy bể 0,01 (Quy phạm 0,01 – 0,02) dốc về phía mương xả cặn. Chiều rộng mỗi ngăn là 13/4 = 3,3 (m). Bán kính thủy lực 97,0 4,223,3 4,23,3 2 = ×+ × = + × = HB HB R (m) 20001198 108,0 97,010.8,9 Re 5 3 0 <= × × = × = − − v Rv 55 232 0 101001,1 97,081,9 )10.8,9( −− − >×= × = × = Rg v F r Diện tích cửa vào bể lắng 9,7 10.8,94 31,0 4 3 = × = × = − ν Q F l (m 2 ) = 3,3 × 2,4 m Q: Lưu lượng thiết kế N: Số bể lắng ν : Vận tốc nước vào bể lắng ν = 9,8.10 -3 mm/s = 9,8 m/s. Thời gian lưu nước trong bể lắng: 87,1 21,1131 4,28,879 = × == Q V T (giờ) Vùng phân phối nước vào Đặt tấm phân phối cách cửa đưa nước vào là l = 1,5 m (Quy phạm từ 1,5 ÷ 2,5 m). Hàng lỗ cuối cùng của vách phân phối cao hơn mức cặn 0,3 m. Diện tích công tác vách phân phối: 93,6)3,04,2(3,3)3,0( =−×=−×= on HbF (m 2 ) GVHD: TS. Nguyễn Trung Việt 4-2 Thuyết Minh Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Thải SVTH: Phạm Thị Tuyết Nhung Đảm bảo phân phối đều nước từ mương chung vào 4 cửa. Cánh cửa thu 2,5 m. Đặt tấm chắn khoan lỗ φ = 100 mm (Quy phạm d lỗ = 50- 150 mm). Phân phối đều nước trên toàn mặt cắt ngang của những ngăn của bể lắng. Vận tốc qua lỗ từ 0,2 ÷ 0,3 (m/s), chọn vận tốc qua lỗ là v lỗ = 0,25 (m/s). Tổng diện tích lỗ cần thiết trên tường chắn là: 24,1 25,0 31,0 === ∑ v Q f l (m 2 ) Tổng số lỗ cần thiết là: 160 4 )1,0( 24,1 2 = × == ∑ π f f n l (lỗ) Số lỗ ở tại mỗi ngăn là: 40 4 160 = lỗ. Ở vách ngăn phân phối bố trí thành 8 hàng dọc và 7 hàng ngang. Khoảng cách giữa trục lỗ theo hàng dọc là (2,3 – 0,3) : 7 = 0,3 m Khoảng cách giữa các trục lỗ theo hàng ngang là 3,3 : 8 = 0,4125 m Phù hợp với quy phạm khoảng cách giữa tâm các lỗ là từ 0,25 ÷ 0,45 m (Diệu, 2007) Máng thu nước Chọn tải trọng thu nước bề mặt a = 2 l/s.m, (Quy phạm tải trọng yêu cầu 1,5 ÷ 3 l/s.m). Chiều dài mép máng: 155 ./102 /31,0 33 3 = × == − msm sm a Q L (m) Điều kiện: 7,39 1065,04,25 31,0 5 155 3 0 = ××× = ×× >= − uH Q mL m (thỏa) Chiều dài máng thu: 155/2 = 77,5 (m) Chiều dài máng thu một bể: 77,5/4 = 19,4 (m) Khoảng cách các tâm máng: 1,6 m < 1,5 × H = 1,5 × 2,4 = 3,6 (m) Số máng cần cho mỗi ngăn: 3,6/1,6 = 2 (máng) Chiều dài một máng: 19,4/2 = 9,7 (m) Vận tốc nước đi vào máng thu 4 103,5 1554,2 2 31,0 2 − ×= ×× = ×× = ππ ν LH Q mt (m/s) < 6,5.10 -4 (thỏa) Chọn tấm xẻ khe hình chữ V, góc đáy 90 o để điều chỉnh cao độ mép máng. Lưu lượng nước qua một khe chữ V góc đáy 90 o GVHD: TS. Nguyễn Trung Việt 4-3 Thuyết Minh Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Thải SVTH: Phạm Thị Tuyết Nhung q o = 1,4.h 5/2 Chiều cao mực nước chữ V q o = 2/5 3 4,1 5 102 5 h a ×= × = − → h = 0,038 m = 3,8 cm < 5cm đạt yêu cầu. Lưu lượng nước vào một máng 0194,07,9102 3 1 =××= − máng Q (m 3 /s) Chọn tốc độ trong máng thu v m = 0,6 m/s (Dung, 2005) Tiết diện của máng thu 15,02,0)(03,0 6,0 00194,0 2 1 ×==== m Q F máng ν m. Vùng xả cặn Hàm lượng cặn cao nhất trong nước nguồn M C = M o + KA + 0,25M + B M o : Hàm lượng cặn lớn nhất trong nước nguồn (g/m 3 ) A: Liều lượng phèn cho vào nước (g/m 3 ) K: Hệ số tính đến chuyển trọng lượng phèn thành trong lượng cặn lắng trong bể K = 1 đối với phèn nhôm kỹ thuật M: Độ màu của nước tính bằng độ B: Lượng cặn không tan trong vôi hoặc các chất kiềm hóa khác khi kiềm hóa nước (g/m 3 ). M C = 180 +0,25 × 25 = 186,25 (g/m 3 ) Nồng độ trung bình cặn đã nén sau 24 giờ là 30.000 (g/m 3 ) (bảng 6.2, Lai, 2004) Thể tích vùng chứa nén cặn của bể xả cặn bằng thủy lực, thể tích vùng chứa cặn xác định theo công thức: C C C N mMQT W δ × −×× = )( Trong đó: T: Thời gian làm việc giữa 2 lần xả cặn (h), (quy phạm 6 ÷ 24 h), khi xả cặn bể vẫn làm việc bình thường Q: Lưu lượng nước đưa vào bể (m 3 /h) N: Số lượng bể lắng m: Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khi lắng 8 ÷ 12 mg/l, chọn m = 10 mg/l C δ : Nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt. 40 000.304 )1025,186(21,113124 = × −×× = C W (m 3 ) Diện tích mặt bằng một bể lắng là 95,219 4 8,879 4 === F f b (m 2 ) GVHD: TS. Nguyễn Trung Việt 4-4 Thuyết Minh Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Thải SVTH: Phạm Thị Tuyết Nhung Chiều cao trung bình của vùng chứa nén cặn là 2,0 95,219 40 === b C C f W H (m) Chiều cao trung bình của bể lắng H b = H o + H C = 2,4 + 0, 2 = 2,6 (m) Chiều cao xây dựng bể bao gồm cả chiều cao bảo vệ 0,5 m H xd = 2,6 + 0,5 = 3,1(m) Tổng chiều dài bể lắng kể cả hai ngăn phân phối và thu nước L b = 65 + 2,5 + 2 = 69,5 (m) Thể tích 1 bể lắng W b = L b × H b × B = 69,5 × 2,6 × 13 = 2.349 (m 3 ) Lượng nước tính bằng % mất đi khi xả cặn ở một bể là 100 × × × = TQ WK P CP K P : Hệ số pha loãng khi xả cặn bằng thủy lực K = 1,5. %9,0100 24 4 21,1131 405,1 100 =× × × =× × × = TQ WK P CP Hệ thống xả cặn bằng máng đục lỗ ở hai bên và đặt dọc theo trục mỗi ngăn, thời gian xả cặn quy định t = 8 ÷ 10 phút. Tốc độ nước chảy ở cuối máng không nhỏ hơn 1m/s. Lưu lượng cặn ở một bể 07,0 6010 40 = × == − t W q C bc (m 3 /s) Diện tích của máng xả cặn, chọn v m = 1,5 m/s 045,0 5,1 07,0 == m F (m 2 ) = 0,3 × 0,15 m Tốc độ nước qua lỗ = 1,5 m/s, chọn d lỗ = 25 mm, (Quy phạm d lỗ ≥ 25 mm). 4 22 1019,4 4 025,014,3 4 − ×= × = × = d f l π (m 2 ) Tổng diện tích lỗ trên một máng xả cặn l f ∑ = 045,0 5,1 07,0 == − lô bc v q (m 2 ) GVHD: TS. Nguyễn Trung Việt 4-5 Thuyết Minh Đồ Án Công Nghệ Xử Lý Nước Thải SVTH: Phạm Thị Tuyết Nhung Số lỗ một bên máng xả cặn 70 1091,42 07,0 2 4 ≅ ×× = × = − ∑ l lo f f n (lỗ) Khoảng cách giữa các tâm lỗ 93,0 70 65 === n L l (m) Bảng 4.9 Các thông số thiết kế bể lắng đợt 1 Công trình Cơ sở tính toán Thông số thiết kế Kết quả kiểm tra Kích thước bể lắng Q = 1131,21 m 3 /h H = 2,4 m Re = 1198 C n = 180 mg/l B = 13 m Fr = 1,01.10 -5 M = 25 Pt – Co L = 65 m Re < 2000 U o = 0,65 mm/s N = 1 bể Fr > 10 -5 K = 13,5 Chia 4 ngăn V o = 9,8 mm/s α = 1,82 b = 3,3 m V o < 16,3 mm/s V tb = 8,775 m/s F = 879,8 m 2 T o = 30 o u o = 0,2.10 -3 m/s i = 0,01 R = 0,97 m Vách phân phối F n = 6,93 m 2 Hàng lỗ cuối cao hơn mức căn 0,3 m Q.phạm 0,3 – 0,5 m Σf l = 1,24 m 2 Cách thành tràn 1,5 m Q.phạm 1,5 – 2,5 m Tổng số lỗ = 160 lỗ 8 hàng dọc Số lỗ trên 1 ngăn = 40 lỗ/ngăn 7 hàng ngang v l = 0,3 m/s KC ngang 0,4125 m Q.phạm 0,25 – 0,45 m d lỗ = 0,1 m KC dọc 0,3 m Mương thu nước Tải trọng thu nước 2 l/s.m Chiều dài mép máng 155 m Q.phạm 1,5 – 3 l/s.m Chiều dài 1 máng thu 9,7 m Chiều cao mực nước chữ V 3,8 cm < 5 cm Vùng chứa cặn T = 24 h F m = 0,045 m 2 C max = 186,25 mg/l t = 10 phút Q.phạm 8 – 10 phút W c = 40 m 3 V m = 1,5 m/s δ = 30.000 g/m 3 GVHD: TS. Nguyễn Trung Việt 4-6 . Cơ sở tính toán Thông số thiết kế Kết quả kiểm tra Kích thước bể lắng Q = 11 31, 21 m 3 /h H = 2,4 m Re = 11 98 C n = 18 0 mg/l B = 13 m Fr = 1, 01. 10 -5 M. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ LẮNG ĐỢT 1 Vùng Lắng Q = 27 .14 9 m 3 /ngđ = 11 31, 21 m 3 /h = 0, 31 m 3 /s , hiệu quả lắng R = 50%. Lượng SS còn lại sau khi qua bể