Đang tải... (xem toàn văn)
Tính toán số liệu đầu vào Dân số: N = 400000 người. Tiêu chuẩn thải: q = 80 lng.ngđ. Tổng lưu lượng nước thải của khu dân cư: Q=(N×q)1000=(400000×80)1000=32000 (m3⁄ngđ) Xử nước thải đầu ra đạt nguồn loại A. Xác định nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt (Theo 8.1.7Tr36TCVN 7957:2008) Chất rắn lơ lửng (SS) : 65gngười.ngày BOD của nước thải đã lắng: 35gngười.ngày Lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải khu dân cư là: C_0SS=a_SSq_0 .1000=6580.1000=812,5 (mg⁄l) Nước thải ra từ các họ gia đình đã qua bể tự hoại nên nồng độ SS giảm khoảng 5565%. Chọn 60% C_0SS=812,5×40%=325 (m g⁄l) Lượng BOD5 trong nước thải: L_0BOD=a_BODq_0 .1000=3580.1000=437,5(mg⁄l) Đề xuất dây chuyền công nghệ Phương án 1: Phương án 2: Thuyết minh: Phương án 1: Ở phương án này, nước thải qua song chắn rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền được đưa đến sân phơi bùn cặn còn nước thải đã được tác loại các rác lớn tiếp tục được đưa đến bể lắng cát. Sau một thời gian, cát lắng từ bể lắng cát đứng được đưa đến sân phơi cát. Nước sau khi qua bể lắng cát được đưa đến bể lắng ngang đợt I, tại đây các chất thô không hoà tan trong nước thải được giữ lại. Cặn lắng được đưa đến bể Mêtan còn nước sau lắng được đưa tiếp đến bể Biofin Bùn hoạt tính sẽ được lắng ở bể lắng II và thành phần không tan được giữ ở bể lắng I. Qua bể lắng ngang đợt II, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đã đảm bảo yêu cầu xử lý xong. Trong nước thải ra ngoài vẫn còn chứa một lượng nhất định các vi khuẩn gây hại nên ta phải khử trùng trước khi xả ra nguồn. Toàn bộ hệ thống thực hiện nhiệm vụ này gồm trạm khử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc. Sau các công đoạn đó nước thải được xả ra nguồn tiếp nhận. Toàn bộ lượng bùn cặn của trạm xử lý sau khi được lên men ở bể Mê tan được đưa ra sân phơi bùn (hoặc thiết bị làm khô bùn cặn). Bùn cặn sau đó được dùng cho mục đích nông nghiệp.
Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải Thành viên nhóm 4: Nguyễn Thị Hương (DC00202833) Nguyễn Thị Hương (DC00202830) Hoàng Thị Khuyên Phạm Thị Lý Nguyễn Thị Hậu Lưu Thị Hồng Phượng Mai Khánh Hà Nguyễn Thu Hường Lương Thị Lan Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải I Tính toán số liệu đầu vào Dân số: N = 400000 người Tiêu chuẩn thải: q = 80 l/ng.ngđ Tổng lưu lượng nước thải khu dân cư: Xử nước thải đầu đạt nguồn loại A Xác định nồng độ chất bẩn nước thải sinh hoạt (Theo 8.1.7-Tr36-TCVN 7957:2008) - Chất rắn lơ lửng (SS) : 65g/người.ngày - BOD nước thải lắng: 35g/người.ngày Lượng chất rắn lơ lửng nước thải khu dân cư là: Nước thải từ họ gia đình qua bể tự hoại nên nồng độ SS giảm khoảng 55-65% Chọn 60% Lượng BOD5 nước thải: II Đề xuất dây chuyền công nghệ Phương án 1: Bón ruộng Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải Phương án 2: Nước thải Nước thải Song chắn rác Máy ngiền rác Song chắn rác Máy ngiền rác Bể lắng cát ngang Sân phơi cát Bể lắng cát ngang Sân phơi cát Bể lắng ngang đợt I Bể lắng ngang đợt I Trạm thổi khí Bể Biofin cao tải Trạm khí nén Bể Aeroten Bể lắng ngang đợt II Bể lắng ngang đợt II Bùn hoạt tính tuần hoàn Bể nén bùn đứng Máng trộn Bể Mêtan Máng trộn Bể Mêtan Trạm Clo Bể tiếp xúc Sân phơi bùn Trạm Clo Bể tiếp xúc Sân phơi bùn Xả nguồn Xả nguồn Bón ruộng Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải Thuyết minh: Phương án 1: Ở phương án này, nước thải qua song chắn rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền đưa đến sân phơi bùn cặn nước thải tác loại rác lớn tiếp tục đưa đến bể lắng cát Sau thời gian, cát lắng từ bể lắng cát đứng đưa đến sân phơi cát Nước sau qua bể lắng cát đưa đến bể lắng ngang đợt I, chất thô không hoà tan nước thải giữ lại Cặn lắng đưa đến bể Mêtan nước sau lắng đưa tiếp đến bể Biofin Bùn hoạt tính lắng bể lắng II thành phần không tan giữ bể lắng I Qua bể lắng ngang đợt II, hàm lượng cặn BOD nước thải đảm bảo yêu cầu xử lý xong Trong nước thải chứa lượng định vi khuẩn gây hại nên ta phải khử trùng trước xả nguồn Toàn hệ thống thực nhiệm vụ gồm trạm khử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc Sau công đoạn nước thải xả nguồn tiếp nhận Toàn lượng bùn cặn trạm xử lý sau lên men bể Mê tan đưa sân phơi bùn (hoặc thiết bị làm khô bùn cặn) Bùn cặn sau dùng cho mục đích nông nghiệp Phương án 2: Nước thải vào qua song chắn rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền đưa đến sân phơi bùn cặn nước thải tách loại rác lớn tiếp tục đưa đến bể lắng cát Sau thời gian, cát lắng từ bể lắng cát ngang đưa đến sân phơi cát Nước sau qua bể lắng cát đưa đến bể lắng ngang đợt I, chất thô không hoà tan nước thải giữ lại Cặn lắng đưa đến bể Mêtan nước sau lắng đưa tiếp đến bể Aerôten Để ổn định nồng độ bùn hoạt tính bể Aerôten giúp tăng hiệu xử lý, tuần hoàn lại phần bùn hoạt tính trước bể, lượng bùn hoạt tính dư đưa lên bể nén giảm dung tích, sau đến bể metan Bùn hoạt tính lắng bể lắng II thành phần không tan giữ bể lắng I Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải Qua bể lắng ngang đợt II, hàm lượng cặn BOD nước thải đảm bảo yêu cầu xử lý xong Trong nước thải chứa lượng định vi khuẩn gây hại nên ta phải khử trùng trước xả nguồn Toàn hệ thống thực nhiệm vụ gồm trạm khử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc Sau công đoạn nước thải xả nguồn tiếp nhận Toàn lượng bùn cặn trạm xử lý sau lên men bể Mêtan đưa sân phơi bùn Bùn cặn sau dùng cho mục đích nông nghiệp Lựa chọn dây chuyền công nghệ: - Phương án 1: Bể lọc sinh học Biofin cao tải chịu thay đổi lưu lượng đột ngột chi phí đầu tư cao phải mua vật liệu lọc - Phương án 2: Bể sinh học Aerotank đẩy dùng trạm xử lý nước thải có công suất lớn 10000 m3/ngđ Ở đây, bùn hoạt tính tiếp xúc dần với nước thải theo chiều dài công trình Bùn hoạt tính phục hồi ngăn tái sinh Kết luận: Tính toán theo phương án dùng bể sinh học Aerotank có mức độ làm cao chi phí đầu tư ban đầu thấp III Tính toán công trình hệ thống Tính toán song chắn rác Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải Tra bảng 2, tr8, TCVN 7957:2008, ta có hệ số không điều hòa chung K0 K0 max = 1,53 K0 = 0,634 Thông số tính toán Độ dốc i, 0/00 Chiều ngang B, m Tốc độ v, m/s Độ đầy, h/D - q TB s = 370,4 1,0 0,9 0,51 Lưu lượng tính toán, l/s qsmax = 566,7 1,0 0,99 0,63 qsmin = 234,8 1,0 0,81 0,4 Chiều sâu lớp nước song chắn rác lấy độ đầy tính toán mương dẫn: h1 = hmax = 0,63 (m) Số khe hở song chắn rác: Chọn 48 khe hở Trong đó: q: Lưu lượng lớn nước thải, qmax= 0,567 m3/s b: Khoảng cách khe hở, b = 0,02m (Theo TCVN 7957:2008) vtt: Tốc độ nước chảy qua song chắn vtt = 0,99 m/s h1: Chiều sâu lớp nước qua song chắn Kz: Hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy hệ thống cào rác song chắn giới, Kz = 1,05 - Chiều rộng song chắn rác: Bs = d (n-1) +b.n = 0,008 (48-1)+0,02.48 = 1,336 m Trong đó: d: Chiều dày song chắn, chọn d=0,008m Kiểm tra lại vận tốc dòng chảy phần mở rộng mương trước song chắn ứng với lưu lượng nước thải nhỏ nhằm tránh lắng đọng cặn mương Kết thu thỏa mãn yêu cầu Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải - Tổn thất áp lực song chắn: Trong đó: vmax: Tốc độ chuyển động nước thải trước song chắn ứng với lưu lượng lớn nhất, vmax= 0,99 m/s K: Hệ số tính đến tăng tổn thất vướng mắc rác song chắn, K=2÷3 Chọn K=3 : Hệ số sức kháng cục song chắn, tính theo công thức: Trong đó: β: Hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang song chắn, với tiết diện hình chữ nhật, chọn β=2,42 S: Chiều dày thanh, S=0,008m b: Chiều rộng khe hở, b=0,02m α: Góc nghiêng so với mặt phẳng ngang, lấy α=600 Như vậy: - Chiều dài ngăn mở rộng trước song chắn: - Trong đó: : Góc mở mương trước song chắn rác, Bs , Bm :Chiều rộng song chắn mương dẫn Chiều dài ngăn mở rộng sau song chắn rác: - Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác: - Trong đó: ls: Chiều dài cần thiết ô đặt song chắn rác, chọn ls=1,5m Chiều sâu xây dựng song chắn rác: Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải - Lượng rác lấy từ song chắn : - Trong đó: a: Lượng rác lấy từ song chắn rác tính cho người Theo bảng 20 TCVN 7957:2008 với chiều rộng khe hở song chắn rác 20mm a=8 l/ng.năm Ntt: Dân số tính toán theo chất rắ lơ lửng, Ntt=400000 người Với khối lượng riêng rác khoảng 750 kg/m3, trọng lượng riêng rác: - Lượng rác giờ: - Trong đó: Kh: Hệ số không điều hòa giờ, Kh=2(Theo TCVN 7957:2008) Lượng nước dùng để nghiền rác 40m3/h - Rác nghiền nhỏ máy nghiền, sau dẫn trực tiếp đến bể metan Độ ẩm rác khoảng 80% Hiệu suất xử lý BOD qua song chắn rác 4-5% Chọn H=4% Hàm lượng BOD lại: Hàm lượng chất rắn lơ lửng lại là: - Tổng song chắn rác 2, công tác, 1dự phòng Quanh song chắn rác giới có bố trí lối lại rộng 1,2 m; phía trước song chắn rác 1,5m Tính toán bể lắng cát ngang sân phơi cát Các thông số tính toán Độ dốc i/1000 Chiều ngang B (m) Vận tốc, m/s Độ đầy, h/D qmax =566.7 (l/s) 1 0.99 0.63 Tính toán bể lắng cát ngang Chiều dài bể lắng cát ngang tính theo công thức sau : a - Qmin=233.3 (l/s) 1 0.81 0.4 L= = = 10,15 (m) Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải Trong đó: : tốc độ chuyển động nước thải bể lắng cát ngang ứng với lưu lượng lớn 0,3 (m/s) : độ cao lớp nước bể lắng ngang lấy độ đầy 0,6 : kích thước thủy lực hạt cát 0,25 suy 24,2 (TCVN 7957:2008 bảng 26 mục 8.3.3) - Diện tích mặt thoáng F nước thải bể lắn cát ngang tính theo công thức : F= - = = 23,4 Chiều ngang tổng cộng bể lắng cát : B= = = 2,3m - Chọn bể lắng cát ngang gồm đơn nguyên , đơn nguyên công tác, đơn nguyên dự phòng Chiều ngang đơn nguyên : - Thể tích phần chứa cặn bể lắng cát ngang tính theo công thức : W= = = 8m3 Trong : N : dân số P : lượng cát giữ lại bể lắng cát cho người ngày đêm lấy theo TCVN 7957-2008 t : chu kì xả cát t ngày đêm ( để tránh phân hủy cặn cát ) Chọn t = ngày đêm - Chiều cao lớp cát bể lắng cát ngag ngày đêm: = = = 0,7 (m) Trong đó: n : số đơn nguyên công tác Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải - Chiều cao xây dựng bể lắng cát ngang : = + + = 0,6 + 0,7 + 0,5 = 1,8 (m) Trong đó: : chiều cao bảo vệ chọn 0,5m Kiểm tra lại tính toán với điều kiện 0,15 m/s = = = 0,25 m/s 0,15 m/s Trong đó: : độ sâu lớp nước ứng với ( độ đầy h ứng với ) 0,4 b Tính toán sân phơi cát : Diện tích hữu ích sân phơi cát : F= = = 584 m2 Trong đó: : chiều cao lớp bùn cát năm chọn từ 4-5m - Chọn sân phơi cát gồm ô , kích thước ô mặt 10 x 14,6m Tổng diện tích sân phơi cát 20 x 29,2 m = 584 m2 Hàm lượng chất rắn lơ lửng lại sau bể lắng cát: SS= Cbđ.(100-5)% = 312.(100-5)= 296,4 mg/l Hàm lượng BOD lại sau bể lắng cát: BODsau= CBOD.(100-5) %= 420(100-5) = 399 mg/l Tính toán bể lắng ngang đợt I - Chọn bể lắng để thiết kế - Công suất trạm xử lý là: 32000 m3/ngđ:2 =16000 m3/ngđ - Tính toán bể lắng ngang theo TCVN 7957:2008, mục 8.5 10 Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải Ya,max,h = = 6,12 (kg/h) + Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải ứng với Qh,TB = 1333,33(m3/h) Ya,TB,h = = (kg/h) + Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải ứng với Qh,min = 840(m3/h) Ya,min,h = = 2,52 (kg/h) • Chọn clorator (1 làm việc, dự phòng) với đặc tính sau: Công suất theo clo hơi: 1,28 8,1 kg/h • Áp lực nước trước Ejector: 3,5 kg/cm3 • • - Trọng lượng: 37,5 kg Lưu lượng nước: 7,2 m3/h Để phục vụ cho Clorator chọn Balon chứa Clo thép Số balon cần thiết cho trạm: n = = = (chiếc) Trong đó: S: Lượng clo lấy từ balon điều kiện bình thường Chọn S = 0,5kg/h Trong trạm khử trùng ta dùng Balon có W = 40lit chứa 50kg Clo, chiều dài thùng L 1390mm Số Balon cần thiết dự trữ cho nhu cầu Clo tháng là: N = = = 57,6 58 balon - Tính toán máng trộn (máng trộn vách ngăn có lỗ) - Chọn máng trộn vách ngăn có lỗ để tính toán thiết kế Máng thướng gồm ngăn với lỗ có d=20-100mm - Số lỗ ngăn xác định theo công thức: n = = = 94 (lỗ) Trong đó: : Lưu lượng nước thải lớn (m3/s) : Đường kính lỗ (m) 23 Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải : Tốc độ nước chuyển động qua lỗ (m/s) - Chọn máng trộn có số hàng lỗ theo chiều đứng nđ = hàng lỗ, hàng lỗ theo chiều ngang nn = 14 hàng lỗ Khoảng cách tâm lỗ theo chiều ngang lấy 2d = 2= 0,18(m) - - Khoảng cách lỗ đến thành máng theo chiều ngang lấy 1,5d = 0,135 (m) Chiều ngang máng trộn là: B = 2d (nn – 1) + 3d = 0,09 ( 14 - 1) + 0,09 = 2,61 (m) Khoảng cách tâm lỗ theo chiều đứng vách ngăn thứ nhất( tính từ cuối máng trộn) lấy 2d Khoảng cách từ tâm lỗ hàng ngang đến đáy máng trộn lấy 1,5d = 0,135 m - Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ nhất: H1 = 2d (nd – 1) + 1,5d = 0,09 (7 – 1) + 0,135 = 1,215 (m) - Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ 2: H2 = H1 + h Trong đó: h tổn thất áp lực qua lỗ vách ngăn thứ 2, tính theo công thức: h = = = 0,12 (m) Trong đó: _ hệ số lưu lượng = 0,62 (CT 7.14_Xử lí nước thải đô thị-Trần Đức Hạ) - H2 = 1,215 + 0,12 = 1,335 (m) Khoảng cách a tâm lỗ theo chiều đứng vách ngăn thứ 2: H2 = a(nd – 1) + b a= Trong đó: b_Khoảng cách từ tâm lỗ hàng ngang vách ngăn thứ đến đáy máng trộn, chọn b = 2d = 0,09 = 0,18 (m) - Khoảng cách vách ngăn: 24 Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải l = 1,5 B = 1,5 2,61 = 3,915 (m) (CT 7.15_Xử lí nước thải đô thị-Trần Đức Hạ) - Chiều dài tổng cộng máng trộn với vách ngăn có lỗ: L = 3l + = 3,915 + 0,2 = 12,145 (m) - Chiều cao xây dựng máng trộn: H = H2 + Hdp = 1,335 + 0,35 = 1,685 (m) Trong đó: Hdp: chiều cao dự phòng tính từ tâm dãy lỗ ngang vách ngăn thứ đến mép máng trộn, Hdp = 0,35m - Thời gian nước lưu lại máng trộn: t = = = 67,96 (s) = 1,13 (phút) Tính toán bể tiếp xúc: Bể tiếp xúc thiết kế giống bể lắng thiết bị thu gom bùn nhằm để thực trình tiếp xúc clo nước thải sau xử lý bể lắng đợt II Chú ý trình khử trùng clo bể tiếp xúc xảy trình keo tụ phần hạt lơ lửng nhỏ bé lắng bể, tốc độ nước bể tiếp xúc phải tính toán cho khả trôi theo nước chất lơ lửng nhỏ Thường tốc độ không lớn tốc độ nước bể lắng đợt II Thời gian tiếp xúc Clo với nước thải bể tiếp xúc máng dẫn sông yêu cầu 30 phút Như thời gian tiếp xúc riêng bể tiếp xúc (CT 7.18_Xử lí nước thải đô thị_Trần Đức Hạ) t = 30 - = 30 - = 24,44 (phút) Trong đó: : tổng chiều dài máng dẫn nước thải từ máng trộn đến bể tiếp xúc từ bể tiếp xúc đến cống xả nước thải nguồn, m : Vận tốc dòng chảy máng dẫn, không nhỏ 0,5 m/s - Thể tích hữu ích bể (CT 7.19_Xử lí nước thải đô thị_Trần Đức Hạ) - 25 Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải Wbể tx = Qmax t = 0,5667 24,44 60 = 831 (m3) Chọn bể tiếp xúc Thể tích bể tiếp xúc: W1 = Wbể tx : = 831 : = 277 (m3) Diện tích bể tiếp xúc: F1 = = = 69,25 (m2) Trong đó: H1: Chiều cao công tác bể, H1 = 2,5-5,5m => Chọn H1 = 4m - - Mỗi bể tiếp xúc ngang có thông số sau: H = 13,85 (m3) Thể tích ngăn bùn từ bể tiếp xúc (CT 7.19_Xử lí nước thải đô thị_Trần Đức Hạ) Wb = = = 12 (m3) Trong đó: a: Tiêu chuẩn cặn lắng bể tiếp xúc, (l/ng.ngđ) Tra bảng 7.4_Sách xử lý nước thải đô thị_Trần Đức Hạ N: Dân số tính toán theo BOD; T: Thời gian lưu bùn cặ bể tiếp xúc, chọn từ đến ngày - Lượng cặn tổng cộng dẫn đến sân phơi bùn bao gồm cặn từ bể Metan cặn từ bể tiếp xúc (khử trùng sau lắng bể lắng đợt II): Wtc = Wbể tx + Wbể Metan Wbể Metan: Lượng cặn từ bể Metan (m3/ngđ) Wbể tx: Lượng bùn bể tiếp xúc (m3/ngđ) Wbể tx = = = 12 (m3/ngđ) (CT phần a) Tính toán sân phơi bùn_Trang 164_Sách xử lý nước thải đô thị công nghiệp – Lâm Minh Triết) Trong đó: Tiêu chuẩn bùn lắng bể tiếp xúc (khi dùng clo để khử trùng) tính cho người ngày đêm lấy sau: • Khi xử lý học: a = 0,08 0,16 l/ng.ngđ Trong đó: • Xử lý sinh học Aeroten: 26 a = 0,03 0,06 l/ng.ngđ Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải • Xử lý sinh học Biofil: a = 0,05 0,10 l/ng.ngđ Wtc = 12+ Wbể Metan = 12 + 303,53= 315,53 (m3/ngđ) Diện tích hữu ích sân phơi bùn: - F1 = = = 20566 (m2) (CT phần a) Tính toán sân phơi bùn_Trang 164_Sách xử lý nước thải đô thị công nghiệp – Lâm Minh Triết) Trong đó: qo: Tải trọng cặn sân phơi bùn, Theo bảng 3-17_ Sách xử lý nước thải đô thị công nghiệp – Lâm Minh Triết => a=2 m3/m2.năm n: Hệ số phụ thuộc vào điều kiện khí hậu • Đối với tỉnh phía Bắc: n = 2,2 2,8 • Đối với tỉnh miền Trung: n = 2,8 3,4 • Đối với tỉnh phía Nam: n = 4,2 (cần lưu ý đến tháng mùa mưa, cần có biện pháp rút nước nhanh) Chọn n = 2,8 - Sân phơi bùn chia làm nhiều ô Mỗi ô có kích thước 30m x 38m Số ô là: 20566/1140 = 18 ô Chọn n = 18 ô - Diện tích phụ sân phơi bùn: đường xá, mương máng: F2 = k F1 = 0,4 x 20566 = 8226,4 (m2) (CT phần a) Tính toán sân phơi bùn_Trang 165_Sách xử lý nước thải đô thị công nghiệp – Lâm Minh Triết) Trong đó: k hệ số tính đến diện tích phụ, k = 0,2 0,4 - Diện tích tổng cộng sân phơi bùn: F = F1 + F2 = 20566 + 8226,4 = 28792,4(m2) Lượng bùn phơi đến độ ẩm 80% năm: 27 Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải Wp = Wtc 365 = 315,53 365 = 23033,69 (m3) (CT phần a) Tính toán sân phơi bùn_Trang 165_Sách xử lý nước thải đô thị công nghiệp – Lâm Minh Triết) Trong đó: P1: Độ ẩm trung bình cặn lên men bể Metan, P1 = 96% 97% - P2: Độ ẩm sau phơi, P2 = 80% Chu kì xả bùn vào sân phơi bùn dao động từ 20 đến 30 ngày Chu kì phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: • Tính chất bùn dẫn vào sân phơi bùn • Khả thấm đất • Mùa nắng hay mùa mưa năm Bể nén bùn đứng Bùn hoạt tính dư với độ ẩm p = 99.4% tử bể lắng đợt hai dẫn bể nén bùn độ ẩm bùn sau khí nén phải đạt p= 98% trước dẫn vào bể metan Thời gian nén bùn t = 10÷12h Để thích hợp cho trình chế biến cặn bể metan Nhiệm vụ bể nén bùn làm giảm độ ẩm bùn hoạt tính dư 25% lượng bùn hoạt tính từ ngăn lắng tuần hoàn trở lại bể làm thoáng sơ 75% lại đc dẫn đến bể nén bùn Hàm lượng bùn hoạt tính dư dẫn đến bể nén bùn: q = 0.75 × wb = 0.75 × 16 × = 96 (m3/h) Diện tích hữu ích bể nén bùn đc xác định theo công thức: F1 = = = 266,67 (m2) Trong đó: + q lưu lượng bùn hoạt tính dư dẫn vào bể nén bùn + v1 tốc độ chảy chất lỏng vùng lắng bể nén bùn kiểu lắng đứng, (lấy theo bảng 50-mục 8.19.3) Diện tích ống trung tâm bể nén bùn 28 Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải F2 = = = (m2) Trong đó: + v2 – Vận tốc chuyển động bùn ống trung tâm, v2 = 28mm/s ( chọn từ 28÷30mm/s) Diện tích tổng cộng bể nén bùn F = F1 + F2 = 226,67 + = 227,67 (m2) Chọn F = 228 (m2) Chọn bể nén bùn đứng, diện tích bể là: F’ = F/4 = 228/4 = 57 (m2) Đường kính bể nén bùn: D = = = 8,5 (m) Do = = = 0,56 (m) => chon Do = 0,6m Đường kính phần loe ống trung tâm: d1 = 1,35Do = 1,35 0,6 = 0,81 (m) Đường kính chắn: dc = 1,3 d1 = 1,3 0,81= 1,053 (m) Chiều cao phần lắng bể nén bùn: h1 = v1 t 3600 = 0,0001 10 3600 = 3,6 (m) Trong đó: t – Thời gian lắng bùn, chọn t= 10h Chiều cao phần hình nón với góc nghiêng 45o với đường kính bể D = 9,8m, đường kính đáy bể d = 1m h2 = tan 45o = tan 45o = 3,75 (m) Chiều cao bùn hoạt tính nén bể: hb = h2 – h3 – hth (m) Trong đó: h3 – Khoảng cách từ đáy ống loe tới chắn, h3 = 0,5m.( chọn 0.25÷0.5) hth – Chiều cao lớp nước trung hòa, hth = 0,3m hb = 3,75 – 0,5 – 0,3 = 2,95 (m) 29 Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải Chiều cao tổng cộng bể nén bùn H = h1 + h2 + hbv + hb = 3,6 + 3,75 + 0,5 = 7,85 (m) Trong đó: hbv – Chiều cao bảo vệ, chọn hbv = 0,5m Kết luận: Kích thước bể nén bùn D 8,5 Do 0,6 d1 0,81 dc 1,053 10 Tính toán bể metan a) Xác định lượng cặn dẫn đến bể - Lượng cặn tươi từ bể lắng đợt I: h1 3,6 h2 3,75 hbv 0,5 hb 2,95 H 7,85 metan: Wc = = = 125,2(m3/ngđ) Trong đó: Clc : Hàm lượng chất lơ lửng nước thải dấn đến bể lắng đợtI; 296,4mg/l Q: Lưu lượng ngày đêm hỗn hợp nước thải, 32000 m3/ng.đ E: Hiệu suất lắng, 60% K: Hệ số tính đến khả tăng lượng cặn có cỡ hạt lơ lửng lớn, K = 1,1 – 1,2; chọn K = 1,1 P: Độ ẩm cặn tươi, P = 95% + Lượng bùn hoạt tính dư: - Lượng bùn hoạt tính dư (75% dẫn đến bể nén bùn) sau nén bể nén bùn li tâm tính toán theo công thức: Wb= = = 156,33 ( m3/ngđ) Trong đó: : hệ số tính đến khả tăng trưởng không điều hòa bùn hoạt tính trình xử lý sinh học = 1,1 – 1,2 ( lấy =1,2) : Độ ẩm bùn hoạt tính sua nén, P = 98% ( theo SGK/125) : hàm lượng bùn hoạt tính trôi theo nước khỏi bể lắng đợt 2, 12mg/l :hàm lượng chất lơ lửng vào aeroten; 118,56 mg/l - Lượng rác song chắn rác nghiền nhỏ qua máy nghiền rác với độ ẩm ban đầu rác P1 = 80% đến độ ẩm sau nghiền P2 = 94 – 95% - Lượng rác sau nghiền nhỏ xác định theo công thức: 30 Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải Wr = W1 = 6,6 x = 22 T/ngđ = 22(m3/ngđ) Trong đó: W1: Lượng rác ngày đêm, 6,6 T/ngđ P1: Độ ẩm ban đầu rác, 80% P2: Độ ẩm rác sau nghiền nhỏ, 94 – 95% Lượng cặn tổng cộng dẫn đến bể metan là; W = Wc + Wb + Wr= 303,53 m3/ngđ - Độ ẩm trung bình hỗn hợp cặn tính theo công thức: Phh = 100 x (1 - ) = 100 x (1 - ) = 96,47% Trong đó: : Lượng chất khô cặn tươi với độ ẩm P = 95% Ck = = = 6,26(m3/ngđ) : Lượng chất khô bùn hoạt tính dư với độ ẩm P = 98% Bk = = = 3,13(m3/ngđ) : Lượng chất khô rác sau nghiền với độ ẩm P = 94% Rk = = = 1,32(m3/ngđ) b) Tính toán bể mêtan - Khi độ ẩm hỗn hợp o cặn Phh> 94% chọn chế độ lên men ấm với t = 30 – o 35 C Chọn t = 33 C - Dung tích bể metan tính theo công thức sau đây: Wm = = = 3035,3(m3) Trong đó: W: lượng cặn tổng cộng dẫn đến bể metan, W = m3/ngđ d : liều lượng cặn ngày đêm dẫn vào bể metan 10 (%);, phụ thuộc vào chế độ lên men độ ẩm cặn, lấy theo bảng 53 TCVN 7957 (chọn chế độ lên men ấm) - Kích thước bể metan chọn theo bảng P3.7/322 SGK Chọn bể, bể có đường kính 15 m; h1 = 2,6 m; hct = 7,5 m; h2 = 2,35 m c) Tính toán lượng khí đốt 31 Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải Trong trình xử lý sinh học kị khí bể metan có sản sinh lượng khí đốt chủ yếu khí CH4 CO2 Lượng khí đốt xác định theo mục 8.26.4/TCVN 7957 y = = = 0,45(m3/kg) Trong đó: y: lượng khí đốt thu được, m3/kg chất không tro; a: khả lên men lớn chất không tro hỗn hợp cặn dẫn vào bể metan, % Giá trị a phụ thuộc vào thành phần hóa học cặn: chất béo, protein… tính theo công thức: a = (0,92m + 0,62 C + 0,34 A ).100% Ở đây: m hàm lượng chất béo C hàm lượng đường A hàm lượng đạm n hệ số phụ thuộc vào độ ẩm cặn chế độ lên men lấy theo bảng 54/TCVN 7957; tra n = 0,56 d liều lượng cặn ngày đêm dẫn vào bể metan, d = 10 % - Trong tính toán trên, điều kiện xét nghiệm hàm lượng chất thành phần hỗn hợp cặn – bùn, trị số a hỗn hợp cặn –bùn dẫn vào bể metan tính theo công thức: a = = = 50,45 % Trong đó: : tương ứng lượng chất không tro cặn tươi, rác bùn hoạt tính dư, xác định sau; 53 giá trị thực nghiệm a ứng với cặn tươi rác nghiền; 44 giá trị thực nghiệm a ứng với bùn hoạt tính dư - Lượng chất không tro cặn tươi, Co Co = x = x = 4,46 (T/ngđ) Trong đó: Ck: lượng chất khô cặn tươi, Ck= 4,46 T/ngđ; : độ ẩm háo nước cặn tươi, 5%; : tỷ lệ tro cặn tươi, 25% - Lượng chất không tro rác nghiền: Ro = x = x = 0,97 (T/ngđ) Trong đó: Rk : lượng chất khô rác nghiền, Rk= 1,32 T/ngđ; : độ ẩm háo nước rác nghiền, 5%; : tỷ lệ tro rác nghiền, 25% 32 Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải Lượng chất không tro bùn hoạt tính dư: Bo = x = x = 2,15(T/ngđ) Trong đó: Bk: lượng chất khô bùn hoạt tính dư, Bk= 3,13 T/ngđ; : độ ẩm háo nước bùn hoạt tính dư, 6%; : tỷ lệ tro bùn hoạt tính dư, 27% - Lượng khí đốt tổng cộng xác định theo công thức: K = y(Co + Ro + Bo) x 1000 = 0,45 (4,46 + 0,97 + 2,15) x 1000 = 3411(m3/ngđ) - IV Tính toán trắc dọc theo nước Chọn tổn thất : - Song chắn rác chọn 9,3 cm ( tiêu chuẩn 5- 20 cm) - Bể lắng cát chọn 10 cm ( tiêu chuẩn 10- 20 cm) - Bể lắng đợt chọn 30 cm ( tiêu chuẩn 20 – 40 cm) - Aeroten chọn 30 cm ( tiêu chuẩn 25- 40 cm) - Bể lắng đợt chọn 30 cm ( tiêu chuẩn 20 – 40 cm) - Máng trộn chọn 12 cm - Bể tiếp xúc chọn 50 cm ( tiêu chuẩn 40 – 60 cm) * Bể lắng tiếp xúc Đoạn ống từ bể tiếp xúc tới sông D= 700 mmm, i= 1,8.10-3 h/d = 0,825 , l= 50 (m.) - Cao trình mực nước ống nối bể tiếp xúc đến sông : 2+ li= 2+ 50.1,8.10-3- =2,09 (m) - Cao trình mực nước bể tiếp xúc: 2,09 + 0,5 = 2,59 (m) 33 Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải - Cao trình đỉnh bể : 2,59 + Hbv = 2,59 +0,5 = 3,09 (m) - Cao trình đáy bể tiếp xúc: 3,09 – 4,5 = - 1,41 (m) * Máng trộn Đoạn ống từ máng trộn tới bể tiếp xúc:D = 600mm, i= 1,8.10-3 , l = 10,5 m - Cao trình mực nước ống nối từ máng trộn đến bể tiếp xúc: 2,59 + 1,8.10-3 10,5 = 2,61 (m) - Cao trình mực nước cuối máng trộn: 2,61 + 0,12 = 2,73 (m) - Cao trình mặt nước ngăn thứ 2: 2,73 + 0,12 = 2, 85 (m) - Cao trình mặt nước ngăn thứ 1: 2,85 + 0,12 = 2,97 (m) - Cao trình đỉnh máng: 2,97 + 0,35 = 3,32 (m) - Cao trình đáy máng: 3,32 – ( 1,335 + 0,35)= 1,64 (m) * Lắng Đoạn ống nối từ lắng tới máng trộn D = 600 mm, i= 1,8.10-3 , l = 9,8 m - Cao trình mặt nước ống nối: 2,97 + 9,8 1,8.10-3 = 2,99 (m) 34 Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải - Cao trình mặt nước bể lắng 2: 2,99 + 0,3 = 3,29 (m) - Cao trình đỉnh bể: 3,29 + 0,4 = 3,69 (m) - Cao trình đáy bể: 3,69 – 4,85 = - 1,46 (m) * Aeroten Đoạn ống từ aeroten đến bể lắng ngang: D = 600mm, i= 1,8.10-3, l = 16,1 m - Cao trình mặt nước đoạn ống nối: 3,29 + 1,8.10-3 16,1 = 3,32 (m) - Cao trình mặt nước aeroten : 3,32 + 0,3= 3,62 (m) - Cao trình đỉnh bể : 3,32 + 0,5 = 4,12 (m) - Cao trình đáy bể: 4,12 - 3,5 = 0,622 (m) * Bể lắng Đoạn ống D = 400 mm, , i= 1,8.10-3, l = 25,55 m - Cao trình mực nước đoạn ống nối: 3,62 + 25,55 1,8.10-3 = 3,67 (m) - Cao trình mực nước bể lắng 1: 3,67 +0,3 = 3,97 (m) 35 Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải - Cao trình đỉnh bể: 3,97 + 0,46 = 4,43 (m) - Cao trình đáy bể : 4,43 – 4,85 = - 0,42 (m) * Bể lắng cát Đoạn ống D = 600mm , i= 1,8.10-3, l = 28,35 m - Cao trình mặt nước ống nối: 3,97 +1,8.10-3.28,35 = 4,02 (m) - Cao trình mực nước bể lắng cát: 4,02 + 0,5= 4,62 (m) - Cao trình đáy bể lắng cát: 4,62 – 1,8 = 2,82 (m) * Song chắn rác D = 600mm, i= 1,8.10-3, l = 12,6 m - Cao trình mực nước ống nối 4,12 + 12,6 1,8.10-3= 4,14 (m) - Cao trình mực nước song chắn rác: 4,14 + 0,093 = 4,233(m) - Cao trình đỉnh song chắn rác: 4,233+ 0,5 = 4,733 (m) - Cao trình đáy song chắn rác: 4,733 – 1,223 = 3,51 (m) 36 Bài tập Kỹ thuật xử lý nước thải 37 [...]... cho 1 ngi trong ngy ờm cú th ly nh sau: Khi x lý c hc: a = 0,08 0,16 l/ng.ng Trong ú: X lý sinh hc Aeroten: 26 a = 0,03 0,06 l/ng.ng Bi tp K thut x lý nc thi X lý sinh hc Biofil: a = 0,05 0,10 l/ng.ng Wtc = 12+ Wb Metan = 12 + 303,53= 315,53 (m3/ng) Din tớch hu ớch ca sõn phi bựn: - F1 = = = 20566 (m2) (CT phn a) Tớnh toỏn sõn phi bựn_Trang 164_Sỏch x lý nc thi ụ th v cụng nghip Lõm Minh Trit)... = 1792 m2 Cú Q = 32000 m3/ng < 50000 m3/ng 16 Bi tp K thut x lý nc thi Chn 5 b (theo mc 8.16.15 TCXD33/2006) F1 b = 1792/5 = 358,4 m2 Do t s Wts/W = 2343/5476 = 43 % => Chn 50% => cú 2 hnh lang Din tớch 1 hnh lang: F1hnh lang = 358,4/2 =180 m2 = 20 ì 9 Lu lng khụng khớ n v D Trong ú: - z_lu lng oxy n v tớnh bng mg x lý 1mg BOD5, khi x lý sinh hc hon ton => z = 1,1 mg oxy/mg BOD5 - K1_h s k n thit... chờnh lch nhau khụng ỏng k Nh vy, kớch thc ca b lng ó chn l hp lý b Dung tớch cn lng - Dung tớch phn cha cn ca b: Wc = (Cụng thc 3.31, Trang 87, Trn c H, K thut x lý khớ thi, NXB Khoa Hc v K Thut, 2006) Trong ú: Q Lu lng nc thi, m3/ng T Thi gian lu cn, chn t =8h=0,33 ngy p m bựn cn lng bng 93,5 ữ 95%, chn p = 95% 12 Bi tp K thut x lý nc thi Khi lng th tớch ca cn thng ly bng 1 tn/m3 Co Hm lng... Tớnh toỏn sõn phi bựn_Trang 165_Sỏch x lý nc thi ụ th v cụng nghip Lõm Minh Trit) Trong ú: k l h s tớnh n din tớch ph, k = 0,2 0,4 - Din tớch tng cng ca sõn phi bựn: F = F1 + F2 = 20566 + 8226,4 = 28792,4(m2) Lng bựn phi n m 80% trong 1 nm: 27 Bi tp K thut x lý nc thi Wp = Wtc 365 = 315,53 365 = 23033,69 (m3) (CT phn a) Tớnh toỏn sõn phi bựn_Trang 165_Sỏch x lý nc thi ụ th v cụng nghip Lõm Minh Trit)...Bi tp K thut x lý nc thi - Hm lng cht rn l lng: Co = 325 mg/l, hiu sut lng cn thit m bo hm lng cn l lng trong nc thi khi a v cụng trỡnh x lý sinh hc l C 150mg/l l: E= (325- 150) /325 = 53,84 % a Chiu di b lng ngang L= v.H K.U 0 (m) Trong ú: v Tc dũng chy trong vựng lng, v =... II l: 19 Bi tp K thut x lý nc thi t = = = 2,8 (h) Trong ú: L Chiu di b lng, m v Vn tc dũng nc trong b lng, m/s Vt thi gian lng ca b lng ngang t II sau aeroten lm sch hon ton (t =2 h) m bo thi gian lu nc trong b lng,ta cú chiu di b lng ngang t 2 l: L = v T = 0,005 2 3600 = 36 (m) Tc thc t Vth = = = 5 mm/s Nhn thy vth = 0,005 trựng khp vi v ó chn, vy kớch thc ó chn l hp lý Th tớch vựng cha nộn... nguyờn l: Hxd H hbv hth Hc L b 3,9 3 0,4 0,3 0,15 36 3 n v : m 21 Bi tp K thut x lý nc thi - p lc thy tnh ca b l 0,9-1,2m , chn bng 1m ng kớnh ng dn bựn ra chn = 200mm Chiu cao thnh b lng tớnh t mc nc tr lờn l 0,3m Mỏng trn thu nc ó lng lm theo dng rng ca vi ti trng thy lc khụng nh hn 10 l/s.m 6 Kh trựng nc thi: Sau cỏc giai on x lý c hc, sinh hc song song vi vic lm gim nng cỏc cht ụ nhim t tiờu chun quy... bng 7.4_Sỏch x lý nc thi ụ th_Trn c H N: Dõn s tớnh toỏn theo BOD; T: Thi gian lu bựn c ti b tip xỳc, chn t 1 n 2 ngy - Lng cn tng cng dn n sõn phi bựn bao gm cn t b Metan v cn t b tip xỳc (kh trựng sau khi lng b lng t II): Wtc = Wb tx + Wb Metan Wb Metan: Lng cn t b Metan (m3/ng) Wb tx: Lng bựn b tip xỳc (m3/ng) Wb tx = = = 12 (m3/ng) (CT phn a) Tớnh toỏn sõn phi bựn_Trang 164_Sỏch x lý nc thi ụ th... theo X lý nc thi _ PGS TS Hong Hu) Gúc nghiờng ca thnh h thu cn ly bng 50 o(theo 8.5.11 TCXDVN 79572008) - Tng chiu sõu b lng H = H + Hc + Hbv + Hth = 3+0,04 + 0,46 + 0,3 = 3,8 (m) Trong ú: H chiu cao vựng lng, (m) Hc Chiu cao lp cn, (m) Hbv Chiu cao phn bo v phớa trờn mt nc, (m), chn Hbv = 0,46m Hth B dy lp trung hũa gia lp nc cụng tỏc v lp bựn trong b lng, chn Hth = 0,3m 13 Bi tp K thut x lý nc... cht hu c (h) (CT 66 TCXD 7957/2008 Trang 64) Trong ú: - La _lng BOD5 u vo, La = 319,2 mg/l - Lt _ lng BOD5 sau x lý, Lt = 30 mg/l - R _ T l tun hon bựn (CT 61 TCXD 7957/2008 Trang 64) - ar _ liu lng bựn hot tớnh trong ngn tỏi sinh, g/l (CT 67 TCXD 7957/2008 Trang 66) 15 Bi tp K thut x lý nc thi + a =2 3 g/l, liu lng bựn hot tớnh cht khụ cho aeroten cú ti trng bựn cao, chn a = 2 g/l ,(Trang 64