Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Họ và tên sinh viên : Nguyễn Tuấn Anh Lớp : LDV6M Họ và tên GVHD : Đoàn Thị Oanh 1. Đề xuất sơ đồ công nghệ và tính toán các công trình chính trong một hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt theo các số liệu dưới đây: • Nguồn tiếp nhận chất thải loại: B • Công suất nước thải: 12000 m3 h • Chỉ tiêu chất lượng chất thải : Chỉ tiêu Đơn vị đo Giá trị Nhiệt độ 0c 25 pH 7,2 BOD5 mgl 810 COD mgl 990 TS mgl 450 SS mgl 310 NNH4 mgl 88 2. Thể hiện các nội dung nói trên vào : Thuyết minh. Bản vẽ sơ đồ công nghệ Bản vẽ chi tiết một công trình
N CễNG NGH MễI TRNG H v tờn sinh viờn : Nguyn Tun Anh Lp : LDV6M H v tờn GVHD : on Th Oanh xut s cụng ngh v tớnh toỏn cỏc cụng trỡnh chớnh mt h thng x lý nc thi sinh hot theo cỏc s liu di õy: Ngun tip nhn cht thi loi: B Cụng sut nc thi: 12000 m3 /h Ch tiờu cht lng cht thi : Ch tiờu n v o Nhit c pH BOD5 mg/l COD mg/l TS mg/l SS mg/l N-NH4 mg/l Th hin cỏc ni dung núi trờn vo : - Thuyt minh - Bn v s cụng ngh - Bn v chi tit mt cụng trỡnh Giỏ tr 25 7,2 810 990 450 310 88 DANH MC T VIT TT BOD: Biochemical Oxygen Demand Nhu cu oxy sinh húa, mg/l COD: Chemical Oxygen Demand Nhu cu oxy húa hc, mg/l DO: Dissolved Oxygen Oxy hũa tan F/M: Food/Micro organism T s lng thc n v lng vi sinh vt mụ hỡnh MLSS: Mixed Liquor Suspended Solid Cht rn l lng bựn, mg/l MLVSS: Mixed Liquor Volatite Suspended Solid Cht rn l lng bay hi bựn lng, mg/l TSS: Tng cht rn l lng nc SVI: Sludge Volume Index Ch s th tớch bựn, mg/l VS: Volume Index Cht rn bay hi, mg/l TL: Ti liu LI CM N Em xin chõn thnh cm n n tt c cỏc Thy cụ khoa Mụi trng, cỏc phũng ban ca trng i Hc Ti Nguyờn v Mụi Trng H Ni ó cung cp cho em nhng kin thc chuyờn ngnh cựng vi kin thc c bn khỏc to iu kin thun li cho em hon thnh ỏn mụn hc Cụng ngh mụi trng c bit, em xin by t lũng bit n sõu sc ti cụ giỏo hng dn on Th Oanh, ging viờn khoa Mụi Trng, Trng i Hc Ti Nguyờn v Mụi Trng ó tn tỡnh ch bo, hng dn em thc hin v hon thnh ỏn Trong quỏ trỡnh em thc hin ỏn khụng th trỏnh nhng thiu sút, rt mong nhn c ý kin úng gúp ca thy cụ v bn bố Em xin kớnh chỳc quý thy cụ khoa Mụi trng- i hc Ti Nguyờn v Mụi trng H Ni di sc khe, nim tin tip tc thc hin s mnh cao p ca mỡnh Em xin chõn thnh cm n! M U A T VN - - Nc thi sinh hot l nc c thi b sau c s dng phc v cho mc ớch cụng cng Chỳng thng thi t cỏc cn h, c quan, trng hc, bnh vin, ch v cỏc cụng trỡnh cụng cng khỏc Lng nc thi sinh hot ca mt khu dõn c ph thuc vo dõn s, tiờu chun cp thoỏt nc v c im ca h thng cỏp thoỏt nc Tiờu chun cp nc sinh hot cho mt khu dõn c ph thuc kh nng cung cp nuoc ca cỏc nh mỏy v cỏc trm bm nc Tỏc hi n mụi trng ca nc thi cỏc thnh phn tn ti nc gõy ra: BOD, COD: S khoỏng húa, n nh cht hu c tiờu th mt lng ln v gõy thiu ht oxi ca ngun dn n nh hng n h sinh thỏi mụi trng nc Nu ụ nhim quỏ mc iu kin ym khớ s hỡnh thnh sinh cỏc sn phm CH4, H2S, NH3 gõy mựi hụi thi v gim pH ca mụi trng SS: lng ng ngun tip nhn, gõy iu kin ym khớ Vi trựng gõy bnh: gõy cỏc bnh v ng nc nh: a chy, kit l, thng hn N, P: nhng nguyờn t dinh dng a lng.Nu nng quỏ cao thỡ s gõy hin tng phỳ dng B MC CH TI Vi hin trng mụi trng nh vy, mc ớch ti l la chn cụng ngh thớch hp x lý nc thi t tiờu chun loi B x thi sụng khụng gõy ụ nhim mụi trng n ngun nc sụng cng nh lm nh hng n ngi dõn xung quanh C PHNG PHP NGHIấN CU Phng phỏp thu thp s liu: Thu thp s liu v dõn s, iu kin t nhiờn lm c s ỏnh giỏ hin trng v ti lng ụ nhim nc thi gõy Phng phỏp so sỏnh: So sỏnh u khuyt im ca cỏc cụng ngh x lý a gii phỏp x lý cht thi cú hiu qu hn Phng phỏp trao i ý kin: Trong quỏ trỡnh thc hin ti ó tham kho ý kin ca giỏo viờn hng dn v cú liờn quan Phng phỏp tớnh toỏn: S dng cỏc cụng thc toỏn hc tớnh toỏn cỏc cụng trỡnh n v ca h thng x lý nc thi, chi phớ xõy dng v hnh h thng Phng phỏp ha: Dựng phn mm Autocad mụ t kin trỳc cụng ngh x lý nc thi D í NGHA TI ti gúp phn vo vic tỡm hiu v thit k h thng x lý nc thi t ú gúp phn vo cụng tỏc bo v mụi trng, ci thin ti nguyờn nc Giỳp cỏc nh qun lý lm vic hiu qu v d dng hn Hn ch vic x thi ba bói lm suy thoỏi v ụ nhim ti nguyờn nc CHNG I: PHN TCH LA CHN V XUT DY CHUYN CễNG NGH X Lí PH HP A TNG QUAN CC PHNG PHP X Lí NC THI CễNG NGHIP 1.1 PHNG PHP C HC Mc ớch ca x lý c hc l loi b cỏc cht cú kớch thc ln v u nc thi, cõn bng lu lng v hm lng nc thi i vo h thng x lý nc thi to iu kin thun li cho cỏc quỏ trỡnh x lý tip theo Phng phỏp x lý c hc dựng tỏch cỏc cht khụng hũa tan v mt phn cỏc cht dng keo nc thi 1.1.1 Song Chn Rỏc V Li Lc Rỏc Song chn rỏc lm bng st trũn hoc vuụng t nghiờng theo dũng chy mt gúc 60o nhm gi li cỏc vt thụ Vn tc dũng nc chy qua thng ly 0,30,6m/s Li lc gi li cỏc cn rn nh, mn cú kớch thc t 1mm - 1,5mm Phi thng xuyờn co rỏc trờn mt lc trỏnh tc dũng chy 1.1.2 Lng Cỏt B lng cỏt cú dng l cỏc loi b, h, ging cho nc chy vo theo nhiu cỏch khỏc nhau: Theo tip tuyn, theo dũng ngang, theo dũng t trờn xung v tora xung quanh di tỏc dng ca trng lc cỏt nng s lng xung ỏy Cỏc loi b lng Dựng x lý cỏc loi ht l lng Nguyờn lý lm vic da trờn c s trng lc Cỏc yu t nh hng n vic la chn b lng l nng cht l lng v tớnh cht vt lý ca chỳng, kớch thc ht, ng hc quỏ trỡnh nộn cn, m ca cn sau lng v trng lng riờng ca cn khụ Cỏc yu t nh hng n quỏ trỡnh lng: Lu lng nc thi, thi gian lng (khi lng riờng v ti trng tớnh theo cht rn l lng), ti trng thy lc, s keo t cỏc cht rn, tc, dũng chy b, s nộn bựn c, nhit nc thi v kớch thc b lng 1.1.3 B Vt Du M Cụng trỡnh ny thng c ng dng x lý nc thi cụng nghip, nhm loi b cỏc cht cú lng riờng nh hn nc, chỳng gõy nh hng xu ti cỏc cụng trỡnh thoỏt nc (mng li v cỏc cụng trỡnh x lý) Vỡ vy ta phi thu hi cỏc cht ny trc i vo cỏc cụng trỡnh phớa sau Cỏc cht ny s bt kớn l hng gia cỏc ht vt liu lc cỏc b sinh hc v chỳng cng phỏ hy cu trỳc bựn gõy khú khn quỏ trỡnh lờn men cn 1.1.4 Lc C Hc B lc cú tỏc dng tỏch cỏc cht trng thỏi l lng kớch thc nh bng cỏch cho nc thi i qua lp vt liu lc, cụng trỡnh ny s dng ch yu cho s loi nc sinh hot Phng phỏp x lý nc thi bng c hc cú th loi b nc thi c 60% cỏc cht khụng hũa tan v 20% BOD Hiu qu x lý cú th t ti 75% theo hm lng cht l lng v 30-35% theo BOD bng cỏc bin phỏp lm thoỏng s b hoc ụng t sinh hc Nu iu kin v sinh cho phộp, thỡ sau x lý c hc nc thi c kh trựng v x vo ngun, nhng thng thỡ x lý c hc ch l giai on x lý s b trc cho qua x lý sinh hc Cỏc loi thit b lc: Lc chm, lc nhanh, lc kớn, lc h Ngoi cũn cú lc ộp khung bn, lc quay chõn khụng, cỏc mỏy vi lc hin i 1.2 PHNG PHP HểA Lí Dựng x lý nc thi cú nhiu cht l lng, cht c hi, mu cao v l tin cho x lý sinh hc phớa sau 1.2.1 Keo T Cú hai dng keo - Keo k nc (Hidropholic): Khụng kt hp vi nc to v bc hydrat, cỏc ht keo mang in tớch ln v in tớch ny c trung ho thỡ bn ca ht keo b phỏ v - Keo hỏo nc (Hidrophilic): Kt hp vi cỏc phõn t nc to thnh v bc hydrat cỏc ht keo riờng bit mang in tớch v di tỏc dng ca cỏc cht in phõn khụng b keo t Quỏ trỡnh keo t xy theo hai giai on - Cht keo t thy phõn cho vo nc, hỡnh thnh dung dch keo v ngng t - Trung ho, hp ph, lc, cỏc cht nc Cỏc loi hoỏ cht keo t - Phốn nhụm Al2( SO4)3 - Phốn st ( Fe2SO4) Ferrous sulfate - Phốn st Ferric chloride FeCl3 Hoỏ cht tr keo t - Dựng to bụng cn ln, n nh nhanh bo m quỏ trỡnh keo t t hiu qu cao Bn cht tr keo t l liờn kt cỏc bụng cn c to thnh quỏ trỡnh keo t 1.2.2 Hp Ph Cht bn lng hoc rn c gi li trờn b mt cht rn Dựng hp ph: Cht ty , thuc nhum, hp cht chlorinated, dn xut phenol hoc hydroxyl, hp cht sinh mựi v v, cht ụ nhim vi lng, kim loi nng Cỏc loi hp ph - Hp ph lý hc: Mt phõn t qua b mt cht hp ph i vo khe rng v dớnh lờn b mt bng cỏc lc lý hc - Hp ph hoỏ hc: Lc hoỏ hc gõy nờn s dớnh bỏm cỏc phn ng hoỏ hc gia cht hp ph v cht b hp ph 1.3 PHNG PHP HểA HC Thc cht ca phng phỏp x lý hoỏ hc l a vo nc thi cht phn ng no ú gõy tỏc ng vi cỏc cht bn, bin i hoỏ hc v to cn lng hoc to dng cht ho tan nhng khụng c hi, khụng gõy ụ nhim mụi trng Phng phỏp x lý hoỏ hc thng c ỏp dng x lý nc thi cụng nghip Tu thuc vo iu kin a phng v iu kin v sinh cho phộp, phng phỏp x lý hoỏ hc cú th hon tt giai on cui cựng hoc ch l giai on s b ban u ca vic x lý nc thi 1.3.1 Phng Phỏp Trung Hũa Dựng a mụi trng nc thi cú cha cỏc axit vụ c hoc kim v trng thỏi trung tớnh pH = 6,5 - 8,5 Phng phỏp ny cú th thc hin bng nhiu cỏch trn ln nc thi cha axit v cha kim, b sung thờm tỏc nhõn húa hc, lc nc qua lp vt liu lc cú tỏc dng trung hũa 2.3.2 Phng phỏp oxy húa kh lm sch nc thi ngi ta cú th s dng cỏc cht ụxy húa nh clo dng khớ v húa lng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi v natri, permanganat kali, bicromat kali, peoxythyro (H2O2), ụxy ca khụng khớ, ụzon, pyroluzit (MnO2), Trong quỏ trỡnh ụxy húa, cỏc cht c hi nc thi c chuyn thnh cỏc cht ớt c hi hn v tỏch nc Quỏ trỡnh ny tiờu tn mt lng ln cỏc tỏc nhõn húa hc, ú quỏ trỡnh ụxy húa húa hc ch c dựng nhng trng hp cỏc cht gõy nhim bn nc khụng th tỏch bng nhng phng phỏp khỏc Vớ d kh xyanua hay hp cht hũa tan ca asen 1.3.3 Phng Phỏp in Hoỏ Hc Nhm phỏ hu cỏc cht c hi nc bng cỏch oxy hoỏ in hoỏ trờn cc ant hoc dựng phc hi cỏc cht quý 1.4 PHNG PHP SINH HC Phng phỏp ny s dng kh nng sng, hot ng ca vi sinh vt phõn hy nhng cht bn hu c nc thi Cỏc sinh vt s dng cỏc cht khoỏng v hu c lm dinh dng v to nng lng Trong quỏ trỡnh dinh dng chỳng nhn c cỏc cht lm vt liu xõy dng t bo, sinh trng sinh sn nờn sinh tng lờn Quỏ trỡnh sau l quỏ trỡnh khoỏng húa cht hu c cũn li thnh cht vụ c (sunfit, mui amon, nitrat ), cỏc cht khớ n gin (CO2, N2, ) v nc Quỏ trỡnh ny c gi l quỏ trỡnh oxy húa Cn c vo hot ng ca vi sinh vt cú th chia phng phỏp sinh hc thnh nhúm chớnh nh sau: 1.4.1 Cỏc Phng Phỏp Hiu Khớ Phng phỏp hiu khớ da trờn nguyờn tc l cỏc vi sinh vt hiu khớ phõn hy cỏc cht hu c iu kin cú oxy Cht hu c + O2 =>H2O + CO2 + NH3 + Cỏc phng phỏp x lý hiu khớ thng hay s dng: Phng phỏp bựn hot tớnh: da trờn quỏ trỡnh sinh trng l lng ca vi sinh vt V phng phỏp lc sinh hc: da trờn quỏ trỡnh sinh trng bỏm dớnh ca vi sinh vt Phng phỏp bựn hot tớnh Bựn hot tớnh l hp nhng vi sinh vt khỏc nhau, ch yu l vi khun, kt li thnh cỏc bụng vi trung tõm l cỏc ht cht rn l lng nc (cn lng chim khong 30 40% thnh phn cu to bụng, nu hiu khớ bng thi khớ v khuy o y thi gian ngn thỡ s ny khong 30%, thi gian di khong 35%, kộo di ti vi ngy cú th ti 40%) Cỏc bụng ny cú mu vng nõu d lng cú kớch thc t 100m Bựn hot tớnh cú kh nng hp ph (trờn b mt bựn) v oxy húa cỏc cht hu c cú nc thi vi s cú mt ca oxy Quỏ trỡnh x lý nc thi bng bựn hot tớnh bao gm cỏc bc Giai on khuch tỏn v chuyn cht t dch th (nc thi) ti b mt cỏc tbo vi sinh vt Hp ph: khuch tỏn v hp ph cỏc cht bn t b mt ngoi cỏc t bo qua mng bỏn thm Quỏ trỡnh chuyn húa cỏc cht ó c khuch tỏn v hp ph t bo vi sinh vt sinh nng lng v tng hp cỏc cht mi ca t bo Phng phỏp lc sinh hc L phng phỏp da trờn quỏ trỡnh hot ng ca vi sinh vt mng sinh hc, oxy húa cỏc cht bn hu c cú nc Cỏc mng sinh hc l cỏc vi sinh vt (ch yu l vi khun) hiu khớ, k khớ, tựy nghi Cỏc vi khun hiu khớ c trung mng lp ngoi ca mng sinh hc õy chỳng phỏt trin v gn vi giỏ mang l cỏc vt liu lc (c gi l mng sinh trng gn kt hay sinh trng bỏmdớnh) B lc sinh hc nh git B lc sinh hc nh git dựng x lý sinh hc hon ton nc thi, m bo BOD nc thi b lng t hai di 15 mg/l B cú cu to hỡnh ch nht hoc hỡnh trũn trờn mt bng Do ti trng thy lc v ti trng cht bn hu c thp nờn kớch thc vt liu lc khụng ln hn 30mm thng l cỏc loi ỏ cc, cui, than cc Chiu cao lp vt liu lc b t 1,5 m B c cp khớ t nhiờn nh cỏc ca thụng giú xung quanh thnh vi din tớch bng 20% din tớch sn thu nc hoc ly t di ỏy vi khong cỏch gia ỏy b v sn vt liu lc cao 0,4 - 0,6 m lu thụng hn hp nc thi v bựn cng nh khụng khớ vo lp vt liu lc, sn thu nc cú cỏc khe h Nc thi c ti t trờn b mt nh h thng phõn phi vũi phun, khoan l hoc mỏng rng ca B Aerotank: Khi nc thi vo b thi khớ (b Aerotank), cỏc bụng bựn hot tớnh c hỡnh thnh m cỏc ht nhõn ca nú l cỏc phõn t cn l lng Cỏc loi vi khun hiu khớ n c trỳ, phỏt trin dn, cựng vi cỏc ng vt nguyờn sinh, nm, x khun, to nờn cỏc bụng bựn mu nõu sm, cú kh nng hp th cht hu c hũa tan, keo v khụng hũa tan phõn tỏn nh Vi khun v sinh vt sng dựng cht nn (BOD) v cht dinh dng (N, P) lm thc n chuyn hoỏ chỳng thnh cỏc cht tr khụng ho tan v thnh t bo mi Trong Aerotank lng bựn hot tớnh tng dn lờn, sau ú c tỏch ti b lng t hai Mt phn bựn c quay li 10 - Chiu cao b lc: Hb = Hlv + Hbv + 0,5 + 0,2 + 0,1 Trong ú: + Hlv - chiu cao lp vt liu lc (m) + Hbv chiu cao bo v, Hbv = 0,5m + 0,5 l chiu cao khụng gian gia sn lc v sn b ( ng kớnh thớch hp - S l trờn mi ng ti: theo (6.20 sỏch x lý nc thi ụ th pGS.TS Trn c H) m = = 111 l - Khong cỏch t mt l bt kỡ ti tõm b lc ril: (theo CT6.21 x lý nc thi TS.Trn c H) ri = i: s th t ca l k t trc cỏnh ti Vi l t trc cỏnh ti: r1 = = 844,75 (mm) - S vũng quay ca h thng phỳt: n = q0 Trong ú: q0 : lu lng ca mi ng ti 15.10-3 m3/s m=111 l, d1: ng kớnh l trờn ng ti, (10-15mm), chn 10mm Dt = 17,8 103mm n = 15 = (vũng/phỳt) - p lc cn thit cho h thng ti: (6.22) h = q12 ( ) Vi K: modun lu lng, theo bng 4.4 trang 266 ta cú K = 134 (l/s) d1 : ng kớnh l ng ti d: ng kớnh ng ti 28 h = 14,52 ( ) = 523(mm) h>0,5m => h thng ti quay c 2.6 Tớnh toỏn b lng ng - Nc thi sau x lý b lc sinh hc nh git (biofil) c dn n b lng ng t Chn b lng ng dng trũn ú b lm vic v b d phũng, mi b cú ngn Mc ớch: Nhim v ca b lng l lng cỏc mng sinh vt c hỡnh thnh quỏ trỡnh x lý sinh hc b b lc sinh hc (tỏch cn t quỏ trỡnh x lý sinh hc) - Ti trng thy lc b mt c tớnh theo cụng thc: (m3/m2.h) Trong ú: + + + + + + Ks: H s s dng dung tớch b, Ks = 0,35(i vi b lng ng) at: Nng bựn hot tớnh sau b lng1 khụng di 10, at = 15 mg/l a : Nng bựn hot tớnh b bofin khụng quỏ 15g/l, ta chn a = g/l Ia : Ch s bựn(thng t 100-200ml/g), ly I = 100 ml/g H : Chiu cao lp nc b lng H =3m Thay s vo cụng thc ta cú: q = 0,96 (m3/m2.h) - Th tớch vựng lng: (m3) Din tớch vựng lng: (m2) ng kớnh b lng: Chn b, F= 38,67 (m2) => Chiu cao lng: H== 2,8 (m) Chn H=3m Theo TCVN-7957 thỡ tc ng trung tõm khụng ln hn 30mm/s, chn v=30mm/s=0,03m/s ng kớnh ng trung tõm: - Ly Dng= m - Din tớch tit din t ca b lng ng t : f = = = 4,6 (m) Trong ú : vtt : Tc dũng chy ng trung tõm vtt : 0,03 m/s/ Qtt : 500 m3/h =0.1389 m3/s - Din tớch tit din t ca phn lng b : F0 : = =278 (m2) 29 Trong ú :v2 : Vn tc chy b lng ng sau b biofin v2 =0,05 mm/s/ Din tớch tng cng ca b lng ng t : F =F0 + f = 278 +4,6 =282,6(m2) - Chn s b lng ng t l b F1b = 282,6/ = 35,3 (m2) Theo TCVN 7957:2008 + chn chiu di ng trung tõm bng chiu cao tớnh toỏn vựng lng=3m cú ming phu v tm ht c nh phớa di + ng kớnh v chiu cao ca phu ly bng 1,5 ng kớnh trung tõm: d=1,5Dng =1,5m + ng kớnh tm ht bng 1,3 ng kớnh ming phu dth=1,3.1,5=1,95m Ly dth=2m + Gúc nghiờng gia b mt tm ht vi mt phng ngang 17o + Chiu cao t mt di ca tm ht n b mt lp cn l 0,3m + Chn ng kớnh ỏy nh ca hỡnh nún ct: dn=0,6m - Chiu cao phn hỡnh nún ca b lng ng: h=h2+h3= ().tg=().tg50=4(m) h2 - l chiu cao lp trung hũa, m h3 - l chiu cao gi nh ca lp cn lng b (m) D - ng kớnh ca b lng(m) dn - ng kớnh ỏy nh ca hỡnh nún ct: dn=0,6m - l gúc nghiờng ca ỏy b so vi phng ngang ly khụng nh hn 50o(theo TCVN 7957:2008) Chn =50o - Chiu cao tng cng ca b lng ng: H=H1 + h + H4=3+4+0,5=7,5(m) H4 l chiu cao bo v Ly H4=0,5(m) ng kớnh v chiu cao phn loe ca ng trung tõm (phu) - ng kớnh v chiu cao phn loe ca ng trung tõm ly bng = 1,5 ng kớnh ng trung tõm (mc 8.5.11c TCVN 7957 : 2008 ) Dl = hl = 1,5 x d = 1,5 * 0.9 = 1.35 m - thu nc ó lng dựng h thng mỏng vũng chy trn xung quanh thnh b 30 - Thit k mỏng thu nc t theo chu vi vnh ca b (Mc 8.5.11.TCVN 7957:2008), ng kớnh ngoi ca mỏng thu l ng kớnh ca b ng kớnh mỏng thu Dmỏng = 80% ng kớnh b (Theo bi ging KTXLNT - Th.S Lõm Vnh Sn) Dmỏng = = (m) Chiu di mỏng thu L = ì Dmỏng = 3,14ì = 18,84 (m) Ti trng thu nc trờn 1m di ca mỏng: aL = = = 64 (m3/m di.ngy) - Giỏ tr ny nm khong cho phộp, a < 500m3/mdi.ngy (CT t trang 46 - Bi ging KTXLNT - Th.S Lõm Vnh Sn) 2.7 Tớnh toỏn kờnh oxy húa Da vo sỏchTớnh toỏn thit k cỏc cụng trỡnh x lý nc thi TS Trnh Xuõn Lai Th tớch cn thit ca kờnh oxy húa tun hon: V= = = 1259 (m3) ( la => lt) Trong ú: La : BOD ca nc thi trc x lý La = 50 (mg/l) Q : lu lng nc thi Q = 12000 (m3/ng) a : liu lng bựn hot tớnh a = 3g/l =3000 mg/l, = 0,2 ngy1 ti trng bựn ( Theo bng 6.14 Gi0ỏo trỡnh X lý nc thi ụ th - Trn c H ) Thi gian lu nc trung bỡnh ca cụng trỡnh t xỏc nh theo cụng thc 6.63 Giỏo trỡnh x lý nc thi ụ th - Trn c H ) t = = = 2(h) Thụng s u vo: - Q = 12000 m3/ngy - t = 250C - BOD5 = 50 mg/l - SS = 10 mg/l - N-NH4 = 88 mg/l Yờu cu x lý theo(theo TCVN 14 2008, loi B ) 31 BOD5 = 50mg/l - SS = 10mg/l - Nra = 10mg/l - Chn t s F/M = 0.1 (F/M = 0.04 0.1) - Nng bựn hot tớnh b :X = 2500 mg/l (X= 2000 5000mg/l) Tớnh toỏn thit k cỏc cụng trỡnh x lý nc thi TS Trnh Xuõn Lai Dung tớch mng oxi hũa tan cn thit kh BOD5, N-NH4 - Q * SO F M*X V1 = Trong ú + Q : Lu lng nc thi, m3/ngy + X : Nng bựn hot tớnh b, mg/l.Chn X = 2500 mg/l F M + : t s gr BOD5/gr bựn ngy + So : hm lng BOD5 vo mng, mg/l V1 = = 0,2.Q (m3) Dung tớch mng oxi cn thit nitrat húa V2 = Q( N o N ) n * X N Trong ú : + No : Hm lng N u vo, mg/l + N : Hm lng N u tớnh theo NH4+, mg/l + + n : Tc oxi húa NH thnh NO + XN : Nng bựn hot tớnh i vi vi khun oxi húa NH n = + K (N ) KN + N 32 àN YN K= Trong ú : + YN = 0.16 (mg bựn hot tớnh/mg NH4) (YN = 0.1- 0.3) (Theo bng 5.4 trang 80TS.Trnh Xuõn Lai, tớnh toỏn thit k cỏc cụng trinh x lý nc thi ) Tc tng trng ca vi khun iu kin b n nh: ) ) Trong ú : + DO : hm lng oxi hũa tan b, DO = 0.5mg/l + t = 250C + KO2 = 1,3 mg/l (Theo bng 5.3 trang 80TS.Trnh Xuõn Lai, tớnh toỏn thit k cỏc cụng trinh x lý nc thi ) + àmax = 0,45 ngy-1 250C + KN = 0,5 (mg/l)(Theo bng 5.4 trang 80TS.Trnh Xuõn Lai, tớnh toỏn thit k cỏc cụng trinh x lý nc thi ) àN= 0,45 ) ) = 0,27 + K = = 1,68 ( ngy-1) + N = (mg NH4/mg buứn N ngaứy) Thnh phn hot tớnh ca vi khun Nitrat húa bựn hot tớnh : XN = fN * X - FN = = = 0,58 Suy ra: XN = 0,58 2500 = 1450 (mg/l) V2 = = = 0,046Q Chn dung tớch V1 xõy dngmng vỡ kh ht BOD5 theo yờu cu - thỡ ton b NH4+ scoxi húa thnh NO3 Dung tớch vựng anoxic mng oxi kh NO3- thnh N2: ( Q N NO vao N NO V3 = 3 ) N2 * X 33 Trong ú : + NO vo : hm lng NO u vo = 107,32 -5 = 102,32 (mg/l) + NO : hm lng NO u = 10 (mg/l) + N2 200C : tc kh NO 200C = 0,1 mg NO /mg bựn hot tớnh trờn ngy (Cụng thc 27 trang 85 TS.Trnh Xuõn Lai, tớnh toỏn thit k cỏc cụng trinh x lý nc thi ) V3 = = 0,29Q Tng dung tớch mng oxi húa : V=V1+V3 = 0,2Q +0,29Q =0,49Q = 7400(m3) Thi gian lu nc mng T =7400/12000 = 0,49 ngay.=12 h Chiu sau ca mng oxi húa chn bng 1m Mng oxi húa cú tit din ngang l hỡnh thang cõn vi cỏc kớch thc sau: - h2 a x b x H h1 B 21 - - Chiu rng mt nc a = 10 m Chiu rng ỏy mng b = 5m sõu lp nc mng h1 = 2m Khong cỏch t mt ncn mt trờn mng :h2 = 0,5 m sõu xõy dng mng : H = h1 + h2 = 1,5 + 0,5 = 2,5 m Chiu ngang xõy dng mng : B=b +2x = b+2H.tag =b+2H =9,3 m Din tớch mt ct t ca mng oxi húa : F = = 15 (m) 34 Mng oxi húa cú ln hỡnh ovan , thnh mng dy 0,3m, vỏch ngndy 0,3m Chiu ngang xõy dng tng cng : 9.3.4 +0,3.2 +3.0,3 = 40(m) - Chiu di tng cng ca mng oxi húa : L = = 123 (m) 2.8 Trm kh trựng Sau cỏc giai on x lý c hc, sinh hc iu kin nhõn to, vi khun gõy bnh khụng th b tiờu dit hon ton Vỡ vy theo quy phm cn phi c kh trựng trc x sụng kh trựng nc thi, dựng phng phỏp clorua hoỏ bng hi clo hi Lng Clo hot tớnh cn thit kh trựng nc thi : aì Q 1000 Y= (Kg/h) Trong ú: - Q : Lu lng ca nc thi (m3/h) Q =500 m3/h - a : Hm lng Clo hot tớnh x lý, ly bng g/m3 (theo 8.28.3 TCXDVN 7957-2008) ng vi tng lu lng nc thi, lng Clo cn cung cp tng ng nh sau: Ymax = = = 2.4 (kg/h) Ytb = = = 1,5 (kg/h) nh lng clo, xỏo trn clo hi vi nc cụng tỏc, iu ch clo nc thng s dng thit b kh trựng, gi l clorator chõn khụng c tớnh k thut ca mt kiu clorator (Loni-100) nh sau: Cụng sut theo clo hi p lc nc trc ejector Lu lng nc Trng lng clorator (m3/h) (kg) 2,5 dõng sau ejector (m ct nc) - (Kg/h) (Kg/h) 0,08 ữ 0,72 0,21 ữ 1,28 0,40 ữ 2.05 1,28 ữ 8,10 37,5 3,0 ữ 3,5 7,2 37,5 35 2,05 ữ 12,80 3,28 ữ 20,50 20,50 ữ 82,00 3,0 ữ 4,0 - - a lng clo vo nc thi gii hn nh ó tớnh: 2.4 ữ 2.96 kg/h, cú th chn mua clorator Loni-100: clorator vi cụng sut mi clorator: 1.5 ữ 8.10 kg/h (1 clorator cụng tỏc v d phũng) phc v cho clorator, cn trang b bỡnh cha trung gian bng thộp tip nhn clo nc T ú clo nc chuyn thnh clo hi v c dn vo clorator ch clo nc phc v cho trm kh trựng, thng s dng cỏc bỡnh cha chuyờn dng c tớnh k thut ca thựng cha clo cú th tham kho - (binhchuakhinencaocap.blogspot.com): trm kh trựng, s dng thựng cha clo cú cỏc c tớnh k thut nh sau: Dung tớch 40L v cha 50kg clo ng kớnh thựng : D = 300 mm Chiu di thựng : L = 1030 mm Chiu dy thựng cha : = mm Lng clo ly mi gi t m2 din tớch mt bờn ca thựng cha: 0.7 kg/h (theo iu 6.164 TCXD-33:2006) Din tớch mt bờn ca thng cha theo kớch thc ó chn: S = (D) x 0.8L = 3.14 x 300 x 0.8 x 1030 = 776208 mm2 = 0.776 m2 Nh vy, lng clo cú th ly mi gi thựng cha ó chn l: q = 0.776 x 0.7 = 0.54 kg/h 36 - S lng thựng cha clo cn thit l: Chn thờm thựng cha d phũng Vic kim tra lng clo cỏc thựng cha quỏ trỡnh kh trựng cú ý ngha quan trng v c thc hin bng loi cõn chuyờn dựng Khi ú, cỏc thựng cha clo c t trờn cõn v s thay i clo thựng cha clo c phn ỏnh qua mt cõn ch s S thựng cha clo cn d tr cho nhu cu s dng thi gian mt thỏng c tớnh theo cụng thc: Trong ú: q: trng lng clo thựng cha, q = 50 kg S thựng cha ny c ct gi kho, kho c b trớ cựng trm clorator cú tng ngn c lp chuyn cỏc thựng cha clo t v trớ ny n v trớ thng dựng loi xe chuyờn dựng 2.9 B tip xỳc Thi gian tip xỳc riờng b tip xỳc:Trong ú: L: Chiu di mng dn t b tip xỳc n sụng, L = 180m v: Tc chuyn ng ca nc mng dn nc thi t b tip xỳc n b sụng, v = 0.5 m/s - Th tớch hu ớch ca b tip xỳc: m3 - Chn b tip xỳc v th tớch mi b ú s l: m3 - Din tớch mi b mt bng c tớnh theo cụng thc: m2 Chn b hỡnh ch nht cú kớch thc l 3m * 6m Trong ú: H1 - Chiu cao cụng tỏc ca b tip xỳc, H1 = 2.5 ữ 5.5 m, chn H1 = - Chiu cao tng cng ca b tip xỳc: H = + 0,5 = 4,5m Vi 0,5lchiu cao d phũng ca b - Th tớch ngn bựn cnca b tip xỳc Wb = = = 5,9 (m3) - 37 (CT 7.20-X lớ nc thi ụ th-Trn c H) Trong ú: a: Tiờu chun cn lng b tip xỳc, (l/ng.ng) Tra bng 7.4-Sỏch x lý nc thi ụ th-Trn c H N: Dõn s T: Thi gian lu bựn c ti b tip xỳc, chn t n ngy T=1 ngy 2.10 B metan Xỏc nh lng cn dn n b metan: - Lng cn ti t b lng t I: Wc = = = 33,7 (m3/ng) Trong ú: Clc : Hm lng cht l lng nc thi dn n b lng t I 253,6 mg/l Q: Lu lng ngy ờm ca hn hp nc thi, 15104 m3/ng. E: Hiu sut lng, 40% K: H s tớnh n kh nng tng lng cn cú c ht l lng ln, K = 1,1 1,2; chn K = 1,1 P: m ca cn ti, P = 95% + Lng bựn hot tớnh d: - Lng bựn hot tớnh d (100% dn n b nộn bựn) sau nộn b nộn bựn ng c tớnh toỏn theo cụng thc: Wb= = = 128,83( m /ng) Trong ú: : h s tớnh n kh nng tng trng khụng iu hũa ca bựn hot tớnh quỏ trỡnh x lý sinh hc = 1,1 1,2 ( ly =1,2) : m ca bựn hot tớnh sua nộn, P = 98% ( theo SGK/125) : hm lng bựn hot tớnh trụi theo nc b lng t 2, 12mg/l - Lng rỏc song chn rỏc c nghin nh qua mỏy nghin rỏc vi m ban u ca rỏc P1 = 80% n m sau nghin P2 = 94 95% - Lng rỏc sau nghin nh c xỏc nh theo cụng thc: Wr = W1 = 4,346 x = 14,48(m3/ng) Trong ú: W1: Lng rỏc ngy ờm, 4,346 m3/ng P1: m ban u ca rỏc, 80% P2: m ca rỏc sau nghin nh, 94 95% Lng cn tng cng dn n b metan s l; 38 W = Wc + Wb + Wr= 177 m3/ng - m trung bỡnh ca hn hp cn cú th tớnh theo cụng thc: Phh = 100 x (1 - ) = 100 x (1 - ) = 96,85% Trong ú: : Lng cht khụ cn ti vi m P = 95% Ck = = = 1,69 (m3/ng) : Lng cht khụ bựn hot tớnh d vi m P = 98% Bk = = = 2,57 (m3/ng) : Lng cht khụ rỏc sau ó nghin vi m P = 94% Rk = = = 0,86 (m3/ng) Tớnh toỏn b mờtan - Khi m ca hn hp cn Phh> 94% chn ch lờn men m vi t = 30 35oC Chn t = 33 oC - Dung tớch b metan c tớnh theo cụng thc sau õy: Wm = = = 1770 (m3) Trong ú: W: l lng cn tng cng dn n b metan d : liu lng cn ngy ờm dn vo b metan 10%, ph thuc vo ch lờn men v m ca cn, ly theo bng 53 TCVN 7957 (chn ch lờn men m) - Kớch thc ca b metan chn theo bng P3.7-322 (X lý nc thi-Trn c H) Chn b, mi b cú ng kớnh 15 m; h1 = 2,6 m; hct = 7,5 m; h2 = 2,35 m 2.11 Mỏy nộn bựn chõn khụng Mỏy nộn bựn chõn khụng - Wmetan: lng bựn t b metan = 117m3/ng - m gim t P1 = 96,54 % xung cũn P2 = 80% - Lng cn cn lm khụ W = Wmetan = 117= 117m3/ng = 5,12m3/h - Th tớch cn ó lm khụ Wk = 21,26m3/h - Din tớch cụng tỏc ca lc chõn khụng c tớnh theo cụng thc: F = = = 10,5 m2 Trong ú: t: thi gian lm vic ca lc chõn khụng ngy ờm 20h q: cụng sut ca lc chõn khụng, theo bng 4.8(130-X lý nc thi-Trn c H) cú th chn q = 20kgcn khụ/m2 mt lc.h 39 Bng 2.3 c tớnh k thut ca lc chõn khụng c chn theo bng P4.1 (X lý nc thi-Trn c H) Cụng sut ộp hm lng bựn (1Chiu rng bng 2,5)% Loi ti lc (mm) m3 bựn t/h Kg bựn khụ/h ATA-750 1-3,2 10-80 750 - Chn thit b lc chõn khụng cụng tỏc, thit b d phũng vi mt lc 10m3 - hỳt mt lng khụng khớ 0,5 m3/phỳt b mt lp lc vi chõn khụng 50%-60% cho thit b lc cn bm chõn khụng vi cụng sut: W1 = 0,5.10 = m3/phỳt - cung cp lng khụng khớ nộn 0,1 m3/phỳt trờn 1m3 b mt thit b lúc vi ỏp suy 0,4-0,5 at cn cú loi bm chõn khụng cú cụng sut: W2 = 0,1.10 = m3/phỳt 40 CHNG III: CC CễNG TRèNH PH TR Theo ph lc D ca TCVN 7957/2008, ta cú s b cỏc kớch thc ca cỏc cụng trỡnh ph tr Khu hnh chớnh bao gm: Phũng lm vic ca nhõn viờn k thut : 5m x 4m - Phũng trc ban: 5m x 3m - Phũng bo v: 4m x 3m Khu thớ nghim: - Phũng thớ nghim húa lý: 4m x 5m - Phũng thớ nghim vi sinh: 4m x 5m - Kho húa cht v dng c thớ nghim: x m Trm bin th : 3m x 3m - Gara xe chuyờn dng: 6m x 10m Xng sa cha c khớ: 5m x 8m Ni xe ca cụng nhõn viờn:4mx 5m Khu v sinh: 3m x 5m Phũng n ca cỏn b nhõn viờn : 4m x 7m 41 TI LIU THAM KHO (1) B xõy dng, Tiờu chun Vit Nam TCVN 7957 : 2008 Thoỏt nc - mng li v cụng trỡnh bờn ngoi tiờu chun thit k (2) B ti nguyờn v mụi trng, Quy chun Vit Nam QCVN 14 : 2008 - Quy chun k thut quc gia v nc thi sinh hot (3) Lõm Minh Trit, X Lớ Nc Thi ụ Th v Cụng nghip, NXB i hc Quc gia Thnh ph H Chớ Minh (4) Trn c H, X Lớ Nc Thi ụ Th, NXB Khoa hc k thut 42 ... kiến trúc công nghệ xử lý nước thải D Ý NGHĨA ĐỀ TÀI Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu thiết kế hệ thống xử lý nước thải từ góp phần vào công tác bảo vệ môi trường, cải thiện tài nguyên nước Giúp... hướng dẫn vấn đề có liên quan Phương pháp tính toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán công trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng vận hành hệ thống Phương pháp đồ họa: Dùng... PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 1.1 PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC Mục đích xử lý học loại bỏ tạp chất có kích thước lớn đầu khỏi nước thải, cân lưu lượng hàm lượng nước thải vào hệ thống xử lý nước thải