Đang tải... (xem toàn văn)
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội 1.2. Điều kiện cơ sở hạ tầng, đường xá 1.3. Điều kiện địa hình, độ dốc 1.4. Số liệu thiết kế của khu vực 1.4.1. Dân số thiết kế Dân số của thị xã Bỉm Sơn năm 2016: 58.362 người Tỉ lệ gia tăng dân số: 7,8% Dự kiến dân số của thị xã Bỉm Sơn đến năm 2030 STT Năm Tỉ lệ gia tăng dân số (%) Dân số 1 2016 7.8 58362 2 2017 7.8 62914 3 2018 7.8 67822 4 2019 7.8 73112 5 2020 7.8 78814 6 2021 7.8 84962 7 2022 7.8 91589 8 2023 7.8 98733 9 2024 7.8 106434 10 2025 7.8 114736 11 2026 7.8 123685 12 2027 7.8 133333 13 2028 7.8 143733 14 2029 7.8 154944 15 2030 7.8 167029 (nguồn: http:bimson.gov.vnCTdefault.aspx?ctl=articleaID=7) 1.4.2. Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt Tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt 1.4.3. Tiêu chuẩn thoát nước thải trường học 1.4.4. Tiêu chuẩn thoát nước thải bệnh viện CHƯƠNG II: VẠCH TUYẾN THOÁT NƯỚC 2.1. Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước 2.1.1. Phương án 1 2.1.2. Phương án 2 2.2. Tính toán vạch tuyến 2.2.1. Phương án 1 2.2.1.1. Tính toán diện tích tiểu khu Tính toán chi tiết xem tại Bảng 2.1 Phụ lục 1 2.2.1.2. Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống chính
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 1.2 1.3 1.4 Điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội Điều kiện sở hạ tầng, đường xá Điều kiện địa hình, độ dốc Số liệu thiết kế khu vực 1.4.1 Dân số thiết kế - Dân số thị xã Bỉm Sơn năm 2016: 58.362 người - Tỉ lệ gia tăng dân số: 7,8% - Dự kiến dân số thị xã Bỉm Sơn đến năm 2030 STT Năm 10 11 12 13 14 15 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 Tỉ lệ gia tăng dân số (%) 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 Dân số 58362 62914 67822 73112 78814 84962 91589 98733 106434 114736 123685 133333 143733 154944 167029 (nguồn: http://bimson.gov.vn/CT/default.aspx?ctl=article&aID=7) 1.4.2 Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt Tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt 1.4.3 Tiêu chuẩn thoát nước thải trường học 1.4.4 Tiêu chuẩn thoát nước thải bệnh viện CHƯƠNG II: VẠCH TUYẾN THOÁT NƯỚC 2.1 Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước 2.1.1 Phương án 2.1.2 Phương án 2.2 Tính toán vạch tuyến 2.2.1 Phương án 2.2.1.1 Tính toán diện tích tiểu khu Tính toán chi tiết xem Bảng 2.1 Phụ lục 2.2.1.2 Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống - Xác định mô – đun lưu lượng: Khu vực thị xã Bỉm Sơn Dân số: N = 167000 người Diện tích: S = 36417409 m2= 3642 h Mật độ dân số: 46 người/ Tiêu chuẩn cấp nước : 150l/người.ngđ Tỉ lệ thu gom: 90% Tiêu chuẩn thải : 90% l/người.ngđ - Xác định lưu lượn nước tập trung cục Bảng hệ số không điều hòa Lưu lương 15 30 50 100 200 300 500 800 1250 trung bình lớn Kc 3,1 2,2 1,8 1,7 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15 - Ghi chú: Các giá trị nằm khoảng hai giá trị lưu lượng trung bình ghi bảng, xác định theo cách nội suy Tính toán chi tiết xem Bảng 2.2, Bảng 2.3, Bảng 2.4 Phụ lục 2.2.1.3 Tính toán thủy lực tuyến cống Tính toán chi tiết xem Bảng 2.5 Phụ lục 2.2.1.4 Tính toán thủy lực tuyến cống kiểm tra Tính toán diện tích tiểu khu Xác định lưu lượng tính toán Tính toán thủy lực tuyến cống 2.2.2 Phương án 2.2.2.1 Tính toán diện tích tiểu khu 2.2.2.2 Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống 2.2.2.3 Tính toán thủy lực tuyến cống 2.2.2.4 Tính toán thủy lực tuyến cống kiểm tra Tính toán diện tích tiểu khu Xác định lưu lượng tính toán Tính toán thủy lực tuyến cống CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ 3.1 Lựa chọn phương án xử lý 3.1.1 Tính toán tải lượng ô nhiễm Dân số thị xã Bỉm Sơn dự kiến đến năm 2030: 167000 người Hàm lượng chất bẩn nước thải sinh hoạt lấy theo [5, bảng 25] Các đại lượng Chất rắn lơ lửng (SS) BOD5 nước thải lắng BOD5 nước thải chưa lắng Nito muối amoni (N-NH4) Photphat (P2O5) Clorua (Cl-) Chất hoạt động bề mặt Khối lượng (g/người.ngày) 60- 65 30- 35 65 3,3 10 2-2,5 Chọn 65 35 65 3,3 10 Hàm lượng chất lơ lửng (SS) nước thải sinh hoạt: (mg/l) Hàm lượng oxy sinh hóa (BOD) nước thải: (mg/l) Hàm lượng tổng N_NH4+: (mg/l) Hàm lượng tổng P: (mg/l) Hàm lượng Clorua (mg/l) Chất hoạt động bề mặt (mg/l) Trong : N : Số dân, N = 167000 (người) - aSS : Tải lượng chất lơ lửng tính cho người ngày đêm theo [5, bảng 25] aSS = 65 g/ng.ngđ nBOD : Tải lượng chất bẩn theo BOD5 nước thải tính cho người ngày đêm theo [5, bảng 25] aBOD = 35 g/ng.ngđ a ΣN − NH4 : Tải lượng chất bẩn theo Nito muối amoni tính cho người ngày - a ΣN −NH4 đêm theo [5, bảng 25] aP2 O5 : Tải lượng chất bẩn theo Photphat tính cho người ngày đêm theo [5, bảng - 25] aCl − - = g/ng.ngđ aP2O5 = 3,3 g/ng.ngđ Tải lượng chất bẩn theo Clorua nước thải tính cho người ngày đêm theo [5, bảng 25] achdbm aCl − = 10 g/ng.ngđ hàm lượng chất hoạt động bề mặt có nước thải tính cho người ngày đêm [5, bảng 25] achdbm = g/ng.ngđ 3.1.2 Thông số tiêu nguồn tiếp nhận Trạm xử lý nước thải gần khu vực 3.1.3 Tính toán mức độ xử lý cần thiết Tính chất nước thải đầu vào STT Chỉ tiêu phân tích SS BOD5 Tổng N Tổng P ClChất hoạt động bề mặt Đơn vị tính mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Kết 417,5 224,8 51,4 21,2 64,2 12,8 Yêu cầu chất lượng nước thải đầu Nước thải sau trình xử lý xả vào nguồn tiếp nhận loại B, yêu cầu chất lượng nước thải trước xả vào nguồn tiếp nhận phải đảm bảo có giá trị nồng độ chất ô nhiễm nhỏ giá trị quy định cột B, QCVN 14 : 2008/BTNMT ứng với hệ số k = Bảng 2.4 Tính chất nước thải sinh hoạt công cộng đầu (QCVN 14:2008,cột B, k=1): STT Chỉ tiêu phân tích SS BOD5 Tổng N Tổng P ClChất hoạt động bề mặt Đơn vị tính mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Kết 100 50 10 10 10 Cmax 100 50 10 10 10 Giá trị tối đa cho phép thông số ô nhiễm nước thải sinh hoạt: Cmax= C x K Trong đó: Cmax nồng độ tối đa cho phép thông số ô nhiễm nước thải sinh hoạt thải nguồn nước tiếp nhận, tính milligram lít nước thải (mg/l) C giá trị nồng độ thông số ô nhiễm quy định Bảng mục 2.2 QCVN 14: 2008 K hệ số tính tới quy mô, loại hình sở dịch vụ, sở công cộng chung cư quy định mục 2.3 QCVN 14: 2008 ( Đối với khu chung cư, khu dân cư từ 50 hộ trở lên , K=1,0) Mức độ cần thiết làm theo số - SS : - BOD5 : Để đảm bảo vệ sinh nguồn nước, ta định chọn phương pháp xử lý sinh học hoàn toàn theo điều kiện nhân tạo Xử lý nước thải với mức độ làm theo BOD với mức độ xử lý 77,8% 3.1.4 Quy mô trạm xử lý Tính toán thiết kế cho trạm xử lý công suất Qngđ = 26000 m3/ngđ Lưu lượng nước thải trung bình m3/h Lưu lượng nước thải giây (l/s) qsTB Với = 301 l/s tra [5, bảng mục 4.1.2] điều kiện khu vực dự án lưu lượng nước thải trung bình ngày chọn hệ số không điều hòa ngày nước thải đô thị Kngđ=1,2 ( 1,15÷1,3), hệ số không điều hòa chung max k0 max=1,55 , ko =0,62 Lưu lượng nước thải ngày lớn : m3/ngđ Lưu lượng nước thải lớn : (m3/h) Lưu lượng nước thải giây lớn : (l/s) Lưu lượng nước thải thấp : (m3/h) Lưu lượng nước thải giây thấp : (l/s) 3.1.5 Đề xuất dây truyền công nghệ 3.1.5.1 Phương án Sơ đồ công nghệ Ngăn tiếp nhận Nước thải Máy nghiền rác Song chắn rác Sân phơi cát Bể lắng cát ngang Bể lắng ngang đợt Bể mê tan Trạm cấp khí Bể nén bùn Bể aeroten Bể lắng ngang đợt Trạm Clo Làm khô bùn Máng trộn Bể tiếp xúc li tâm Thuyết minh sơ đồ công nghệ 3.1.5.2 Phương án Sơ đồ công nghệ Thuyết minh sơ đồ công nghệ 3.2 Tính toán thiết kế 3.2.1 Tính toán thiết kế theo phương án 3.2.1.1 Ngăn tiếp nhận nước thải - Nước thải thành phố bơm từ ngăn thu nước thải trạm bơm lên ngăn tiếp nhận nước thải theo đường ống có áp Ngăn tiếp nhận bố trí vị trí cao để từ nước thải tự chảy qua công trình trạm xử lý Dựa vào lưu lượng nước thải lớn Qhmax = 1679 (m3/h) ta chọn bơm hoạt động bơm dự phòng (với độ tin cậy loại II trạm bơm theo [5, bảng 18 trang 28]) Chọn ngăn tiếp nhận với thông số sau (tham khảo [6, phụ lục 3]) : Bảng kích thước ngăn tiếp nhận Đường kính ống áp lực (2 ống) Q (m3/h) 1679 1600-2000 400mm Kích thước ngăn tiếp nhận A B H H1 h h1 b 2000 230 2000 160 75 900 80 Vậy nước thải từ trạm bơm nước thải dẫn đường ống áp lực có D = 400mm tới ngăn tiếp nhận trạm xử lý nước thải 3.2.1.2 Song chắn rác a Xác định chiều cao xây dựng mương dẫn nước thải đến song chắn rác Nước thải dẫn từ ngăn tiếp nhận đến công trình dây chuyền xử lý mương có tiết diện hình chữ nhật Dựa vào: Bảng tính toán thủy lực cống mương thoát nước – GS.TS Trần Hữu Uyển ta có Kết thủy lực mương Thông số tính toán Lưu lượng tính toán ( l/s) qmax = 467 Độ dốc Chiều ngang B (mm) Tốc độ v(m/s) 0,001x0,6 1250 0,75 Độ đầy h(m) 0,4 - Chiều cao xây dựng mương H = h + hbv Trong đó: + h: chiều cao lớn lớp nước mương h= 0,4m + hbv : chiều cao bảo vệ mương h= 0,5m Chiều cao xây dựng mương H = 0,4 +0,5 = 0,9m b Tính toán song chắn rác Dựa vào kết tính toán, ta chọn hai song chắn rác Trong đó: song làm việc song dự phòng Chiều sâu lớp nước song chắn rác lấy chiều sâu lớp nước mương dẫn ứng với vận tốc lớn nhất: h1 = hmax = 0,4(m) Song chắn rác bố trí nghiêng góc 600 so với phương nằm ngang để tiện sửa chữa, bảo trì, vận hành Song chắn rác làm thép không rỉ, song chắn rác có tiết diện hình tròn với bề dày 8mm, khoảng cách khe hở l = 1520mm , chọn l=20mm= 0,02m.[5, 8.2.1] Số khe hở song chắn rác tính theo công thức : (khe) - Trong : n : số khe hở Qmax : lưu lượng lớn nước thải qmax= 0,467 (m3/s) v: vận tốc nước chảy song chắn rác, [5, 7.2.10], vận tốc nước chảy qua khe hở song chắn rác giới v = 0,8 – m chọn v = m/s l : khoảng cách khe hở, l = 20mm = 0,02m k: hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy hệ thống cào rác, k = 1.05 [6, trang 68] Chiều rộng song chắn rác: bs = s (n-1) +(l n) = 0,01 ( 62-1) + ( 0,02 62) = 1,85 m chọn bs = m Trong : s : bề dày song chắn rác lấy s = 0.01 m Độ dài phần mở rộng: l1 = Bs − Bm 2.tgα Được tính theo công thức: Trong đó: Bs : chiều rộng song chắn rác Bs = 2m Bm : chiều rộng mương dẫn Bm = 1,25 m (m) Độ dài phần thu hẹp Được tính theo: l2 = 0,5 x l1 = 0,5 x 0,1 = 0,5 m Chiều dài đoạn mương mở rộng Lấy Ls = 2m Chiều dài đoạn mương đặt song chắn rác là: l = l1 +ls+ l2 = + + 0,5 = 3,5m Lấy LXD = 3m Tổn thất áp lực qua song chắn rác hs = ξ Vmax 2g ×k Trong đó: + Vmax : vận tốc nước mương dẫn trước song chắn rác ứng với lưu lương lớn Vmax= 0,75 m/s + k hệ số tổn thất áp lực vướng mắc rác song chắn, thường lấy k=3 [6, trang 69 ] + ξ: hệ số tổn thất cục qua song chắn Phụ thuộc vào loại song chắn ξ Đối với song chắn rác hình tròn β=1,83 [6, trang 69] (m), HXD = hmax + hs + hbv = 0,4 + 0,06+ 0,5 = 0,96 (m) HXD= 1m Với hbv = 0,5 m chiều cao bảo vệ - Theo sách xử lí nước thải công nghiệp đô thị Lâm Minh Triết qua song chắn rác hàm lượng chất rắn lơ lửng BOD5 giảm 4% + Hàm lượng chất lơ lửng qua song chắn rác: (mg/l) + Hàm lượng BOD qua song chắn rác: (mg/l) c Xác định loại máy nghiền rác lượng nước cần cung cấp cho máy nghiền rác - Lượng rác lấy từ song chắn rác tính (m3/ngày) Trong đó: (kg/h) (kg/h) Để định lượng Clo, xáo trộn Clo với nước công tác, điều chế vận chuyển đến sử dụng, ta dung Clorator chân không loại 10πUU-100 ( Liên Xô cũ) Chọn Clorotor với công suất Clorator 1,28 ÷ 8,1 kg/h ( làm việc dự phòng) Các thùng chứa Clo có dung tích 512 lit chứa 500kg Clo với đường kính thùng D = 0,64m, Chiều dài L = 1,4m Theo quy phạm, lượng Clo lấy từ 1m bề mặt bên thùng chứa 3kg/h Diện tích bề mặt thùng chứa 3,6m Như vậy, lượng Clo lấy từ thùng chứa qc = 3,6 x = 10,8kg/h - Số thùng Clo cần thiết ( thùng) Chọn thùng Clo công tác thùng Clo dự phòng - Số thùng Clo dung cho tháng Thùng => Lấy N = thùng - Lưu lượng nước Clo lớn tính sau - = 3,4 (m3/h) Với b nồng độ Clo hoạt tính nước Lấy b = 15% Lượng nước tổng cộng cần cho nhu cầu trạm Clorator tính: 6,6 (m3/h) Trong đó: v1 độ hoà tan Clo nước: v1 = 1( l/g ) v2 lượng cần thiết để bốc Clo; v2 = 300 (l/kg) Nước Clo dẫn máng trộn ống cao su mềm nhiều lớp, đường kính ống 70mm, tốc độ 1,5m/s 3.2.1.9 Máng trộn kiểu vách ngăn có lỗ - Thời gian xáo trộn cần thực vòng đến phút Chọn phút - Máng trộn gồm đến vách ngăn, lỗ có đường kính từ 20 ÷100 mm Chọn máng trộn vách ngăn đường kính lỗ 100mm Số lỗ vách ngăn: (lỗ) Trong đó: v vận tốc chuyển động nước qua lỗ v = 1÷1,2 m/s Chọn v=1 m/s - Chọn số hàng lỗ ngang 10, số hàng lỗ đứng - Khoảng cách tâm lỗ theo chiều ngang lấy 2d = 0,2m Chiều ngang máng trộn B = 2d(nn-1)+2d = 0,2.(10-1) + 2.0,01 = (m) - Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ h1 = 2d(nd-1)+d = 0,2.(6 -1) + 0,1 = 1,1 (m) Chọn h1 =1,1m - Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ h = h1 + h Với h tổn thất áp lực qua vách ngăn 0,15 (m) ( µ hệ số lưu lượng, thường lấy 0,62) h2 = 1,1 + 0,15 = 1,25 m - Chiều cao lớp nước h3 h3 = h2 + h = 1,25+ 0,15 = 1,4m HXD = h3 + hbv = 1,4 + 0,5 = 1,9 m Chọn HXD = 1,9m Khoảng cách tâm lỗ theo chiều đứng vách ngăn thứ là: 1,25 : = 0,21m - Chiều dài tổng cộng máng trộn với vách ngăn: l = 1,5 x B = 1,5 x = 3m Lấy L = 3m - Chiều dài tổng máng trộn: L = x l = x = 9m Kết luận: Các thông số thiết kế máng xáo trộn kiểu vách ngăn có lỗ HXD(m) h3(m) h2(m) h1(m) L(m) B(m) - 1,9 1,4 1,25 1,1 3.2.1.10 Bể tiếp xúc li tâm Nước thải sau qua bể lắng II dẫn sang bể tiếp xác li tâm để khử trùng trước xả nguồn tiếp nhận Cấu tạo bể tiếp xúc li tâm giống với bể lắng li tâm thiết bị gạt cặn Nước thải sau xử lý bể tiếp xúc li tâm dẫn xả bờ sông theo mương dẫn dài 200m với tốc độ chảy 0,8m/s Thời gian tiếp xúc Clo với nước thải bể tiếp xúc máng dẫn sông 30 phút Thời gian tiếp xúc riêng bể tiếp xúc là: - t = 30 − (phút) Thể tích hữu ích bể tiếp xúc (m3) - - l 200 = 30 − = 25,83 V × 60 0,8 × 60 Diện tích bể tiếp xúc mặt (m2) Trong đó: H1 chiều cao công tác bể H1 = 3m => Chiều cao toàn phần bể: hXD = hct + hbv = 3+ 0,5 = 3,5m - Đường kính bể tiếp xúc: (m ) - Độ ẩm cặn bể tiếp xúc 96%, cặn bể tiếp xúc dẫn trạm ép bùn - Thể tích cặn bể tiếp xúc ngày xác định: (m3) Với a – Lượng cặn lắng bể tiếp xúc a= 0,03 l/ng.ngđ [5, Theo 8.28.6 - TCVN ] Lượng cặn khô bể tiếp xúc: (T/ngay) Trong đó: 96% độ ẩm bùn cặn 1,005 tỉ trọng cặn bể tiếp xúc Chiều dày lớp cặn bể: (m) - Chiều cao xây dựng bể tiếp xúc: H = H1 + hc + hbv = + 0,6+ 0,5 = 4,1 m Kết luận : Bể tiếp xúc li tâm gồm bể, thông số thiết kế bể sau : H(m) hc(m) h1(m) D(m) 4,1 0,7 17,5 3.2.1.11 Bể nén bùn đứng Bùn hoạt tính dư với độ ẩm P = 99% từ bể lắng II dẫn bể nén bùn đứng độ ẩm bùn sau nén phải đạt 97% trước đưa đến bể Metan Thời gian nén bùn t = 10÷12h - Hàm lượng bùn hoạt tính dư lớn nhất: Pmax= K Pb (mg/l) Trong đó: Pb độ tang sinh khối bùn từ bể Aerotank, Pb = 164,509 mg/l K hệ số không điều hoà tháng bùn hoạt tính dư K=1,15-1,2; Lấy K = 1,2 [6,trang 123] Pmax = K Pb = 1,2x 164,509 = 197 (mg/l) Lưu lượng bùn dư lớn dẫn bể nén bùn (m3/h) - C: Nồng độ bùn hoạt tính dư bị nén (g/m3) - Lượng nước tối đa tách từ trình nén (m3/h) P1: độ ẩm bùn trước vào bể nén, thông thường P1 = 99,2% P2: độ ẩm bùn sau nén [5, bảng 50 ] Diện tích bể nén bùn đứng tính theo công thức F1 = qb max (m2 ) V1.3600 Trong đó: + V1 : vận tốc chuyển động bùn từ lên V1 = 0,1mm/s = 0,0001 m/s (m2) - Diện tích ống trung tâm F2 = qb max V2 3600 Trong đó: V2 vận tốc chuyển động bùn ống trung tâm V2 = 28mm/s = 0,028m/s (m2) - Diện tích tổng cộng bể nén bùn F = F1 + F2 = 100 + 0,4 = 100,4(m2) Chọn bể nén bùn đứng, diện tích bể là: 100,4/2 = 50,2 m2 Đường kính bể (m) - Đường kính ống trung tâm - Đường kính phần loe ống trung tâm - d1 = 1,35 × d = 1,35 × 0,7 = 1(m) - Đường kính chắn dc = 1,3 d1 = 1,3 x 1= 1,3 (m) - Chiều cao phần lắng bể nén bùn h1 = V1 × t × 3600 (m) Trong đó: t thời gian lắng bùn Lấy t = 10h => h1 = 0,0001 x 10 x 3600 = 3,6 m - Chiều cao phần hình nón với góc nghiêng 455 (m), - Chiều cao bùn hoạt tính nén tính theo công thức Hb = h2 - h3 - hth Trong đó: h3 khoảng cách từ ống loe đến chắn h3 = 0,5m - hth chiều cao lớp nước trung hoà hth = 0,3m Hb = 2,8 – 0,5 – 0,3 = m Chiều cao tổng cộng bể nén bùn H = h1 + h2 + hbv = 3,6 + 2,8 + 0,5 = 6,9 m, Kết luận: Bể nén bùn gồm bể ( bể dự phòng) Các thông số thiết kế bể H(m) h1(m) h2(m) h3(m) hbv(m) D(m) 6,9 3,6 2,8 0,5 0,3 3.2.1.12 Bể metan - Các loại cặn dẫn đến bể Metan bao gồm Cặn tươi từ bể lắng I với độ ẩm 95% Lượng bùn hoạt tính dư sau nén Rác nghiền a Cặn tươi từ bể lắng với độ ẩm 95% Wc = C hh × Q × E × K (100− P) × 106 Trong đó: mg/l Chh hàm lượng chất lơ lửng nước thải ban đầu Chh = 417,5 K hệ số tính đến tăng lượng cặn cỡ hạt lơ lửng lớn K = 1,1 Q lưu lượng nước thải Q = 26000 m3/ngđ E hiệu suất bể lắng ngang đợt I E = 70% P độ ẩm cặn bể lắng đợt I, P = 95% (m3/ngd) b Lượng bùn hoạt tính dư sau nén bùn bể nén bùn Wb = [ Chh × (100 − E ) × α − 100 × b] × Q (100 − P ) ×10 Trong đó: α : hệ số tính đến tăng không bùn hoạt tính α = 1,15÷1,25 Lấy α = 1,2 b hàm lượng bùn hoạt tính trôi theo nước khỏi bể lắng II b = 38 mg/l.[5, 8.5.7 ] P độ ẩm bùn hoạt tính P = 98% (m3/ngd) c Lượng rác nghiền với độ ẩm từ 80% đến 95% Wr = W1 100 − P1 100 − P2 Với W1 = 3,7 m3/ngđ lượng rác vớt lên từ song chắn rác với độ ẩm 80% (m3/ngd) - Thể tích tổng cộng hỗn hợp cặn W = Wc + WB + Wr = 167,2 + 156+ 14,8 = 338 (m3/ngđ) - Độ ẩm trung bình hỗn hợp cặn C + Bk + Rk Phh = 100 × − k ÷ W Trong đó: Ck lượng chất khô cặn tươi (T/ngd) Bk lượng chất khô bùn hoạt tính dư (T/ngd) Rk lượng chất khô rác nghiền (T/ngd) Từ ta có: % Với độ ẩm hỗn hợp 97% > 94% ta chọn chế độ lên men ấm với nhiệt độ 33 ÷ 355C - Dung tích bể Metan W × 100 WM = d Với d liều lượng cặn tải ngày đêm ( % ) lấy theo bảng 53 TCVN 7957 – 2008 Ta có d = 11% (m3) Theo [6, bảng P3.7] Ta chọn bể Metan ( bể dự phòng) có thông số thiết kế bảng sau: Đường kính Thể tích hữu Chiều cao, m m ích h1 H h2 12,5 1000 1,9 6,5 2,15 3.2.2 Tính toán thiết kế theo phương án 3.2.2.1 Ngăn tiếp nhận Q (m3/h) 1679 1600-2000 Đường kính ống áp lực (2 ống) 400mm Kích thước ngăn tiếp nhận A B H H1 h h1 b 2000 230 2000 160 75 900 80 3.2.2.2 Song chắn rác h1(m) hS(m) hxd(m) BK(m) BS(m) L1(m) L2(m) LS(m) Lxd(m) 0,4 0,06 1,25 0,5 3,5 3.2.2.3 Bể lắng cát ngang hbv(m) hn(m) hc(m) hxd(m) L(m) B(m) 0,5 0,6 0,2 1,3 16,4 5,2 3.2.2.4 Sân phơi cát 3.2.2.5 Bể lắng li tâm đợt a Tính toán bể lắng li tâm Bán kính bể lắng ly tâm R= Q 3,6.π.K uo.n Trong đó: n – số bể lắng li tâm công tác: n = bể Q – lưu lượng tính toán nước thải: Q = 1679 (m3/h) K – hệ số sử dụng thể tích công tác bể: K = 0,45 bể lắng li tâm [5, 8.5.4 ] H – chiều sâu tính toán vùng lắng: H = m U0 – độ thô thuỷ lực hạt cặn, xác dịnh theo công thức: u – độ lớn thủy lực hạt cặn: [5, 8.5.4 ] 1000.K H n U0 = K H α.t ÷ h −W n- : hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào tính chất cặn, n lấy 0,25 hạt cặn có khả kết tụ (chất lơ lửng nước thải sinh hoạt ) α - hệ số tính đến ảnh hưởng nhiệt độ nước thải đến độ nhớt nước [5, bảng 31 ], với nhiệt độ nước thải t = 200C, ta có α = t – thời gian lắng nước thải bình hình trụ với chiều sâu lớp nước h = 500mm đạt hiệu lắng hiệu lắng tính toán [5, bảng 33 ] Với CSS= 380,76mg/l, n = 0,25 ta có t = 970s, Hiệu suất lắng E = 60% n Trị số + có ω K H ÷ h ω n tra theo bảng 34 TCXDVN 7957 – 2008, H= 3m => K H ÷ h =1,29 thành phần thẳng đứng tốc độ nước thải, lấy theo bảng 32 Với v = 6mm/s, ta = 0,02mm/s (mm/s) Suy ra: (m) * Đường kính bể lắng li tâm: D = 2.R = 2×12,5 = 25 m *Diện tích bể lắng li tâm: (m2) * Thể tích ngăn công tác bể: W = F H =491× = 1473( m3) b Dung tích cặn lắng Công thức: Wc = Q.C HH E.T (100− p).ρ c (m3/ngđ) Trong đó: CHH – hàm lượng chất lơ lửng hỗn hợp nước thải ban đầu C HH = 380,76(mg/l) E – hiệu xuất lắng bể lắng li tâm I: E = 60% P – độ ẩm cặn lắng: p = 95% T – chu kỳ xả cặn, T = 8h Q – lưu lượng nước thải gìơ trung bình: Q =1083 (m3/h) pc – trọng lượng thể tích cặn: pc = (T/m3) = 106 (g/m3) Vậy: (m3) - Chiều cao vùng chứa nén cặn: m c Chiều cao xây dựng bể: HXD = hbv + H + hth + hc Trong đó: hbv – chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5 m H – chiều cao công tác bể: H = m hth – chiều cao lớp nước trung hoà bể: hth = 0,3 m hc – chiều cao lớp cặn lắng: hc = 0,04 m Vậy: HXD= 0,5 + +0,3 + 0,04 = 3,84 m lấy HXD = 3,9m - Đường kính ống dẫn nước vào bể: m Lấy: DI = 500mm Trong đó: vtb – vận tốc nước chảy ống, lấy vtb = 1,0 (m/s) n – số bể lắng: n = Thông số thiết kế bể lắng li tâm đợt I Đường kính bể (m) Chiều cao công tác (m) Chiều cao xây dựng (m) 25 3,9 3.2.2.6 Bể lọc sinh học cao tải Đường kính ống dẫn nước vào ( mm) 550 Đường kính ống xả cặn (mm) 200 Ta chọn lượng BOD5 đầu bể lọc sinh học cao tải (Lt) 50mg/l Vì lượng BOD5 sau bể lắng 1: La = 174,3 mg/l 0,5m => hệ thống tưới quay - Trong đó: K modul lưu lượng, xác định theo bảng 6.7 (xử lý nước thải – TS.Trần Đức Hạ) với d=200mm; tra bảng ta K=300 l/s Bảng thông số thiết bể lọc cao tải Tên công Số D Hlv Hbv Hxd trình bể (m) (m) (m) (m) bể lọc cao 16, 4 0,5 5,3 tải 3.2.2.7 Bể lắng li tâm đợt - Tính toán bể lắng ly tâm đợt II theo Giáo trình Xử lý nước thải đô thị công nghiệp – PGS.TS Lâm Minh Triết Thời gian lắng ứng với QMax với xử lý sinh học hoàn toàn : t = 2h Thể tích bể: W = QMax,h x t = 1679x = 3358 m3 Chọn bể làm việc song song Khi đó, thể tích bể là: W1 = W / = 1679 m3 Chọn đường kính bể lắng đợt II với đường kính bể lắng đợt I, D = 25 m Do đó, diện tích bể tính theo công thức: => (m2) Chiều sâu vùng lắng bể (m) Chiều cao xây dựng bể: HXD = Hl + Hth + Hb + Hbv Trong đó: Hth chiều cao lớp nước trung hoà Lấy Hth = 0,3m Hb chiều cao lớp bùn Hb = 0,5m Hbv chiều cao bảo vệ Hbv = 0,4m HXD = 3,4 + 0,3 + 0,5 + 0,4 = 4,6 m Việc xả bùn bể lắng II thực áp lực thuỷ tĩnh 0,9 ÷1,2m Đường kính ống dẫn bùn : D = 200mm Các thông số thiết kế bể Đường kính bể (m) Chiều cao công tác (m) 25 3,4 Chiều cao xây dựng (m) 4,6 Đường kính ống dẫn nước vào ( mm) 500 Đường kính ống xả cặn (mm) 200 3.2.2.8 Trạm khử trùng 3.2.2.9 Máng trộn kiểu vách ngăn có lỗ HXD(m) h3(m) h2(m) h1(m) L(m) B(m) 1,9 1,4 1,25 1,1 3.2.2.10 Bể tiếp xúc li tâm Bể tiếp xúc li tâm gồm bể, thông số thiết kế bể sau : H(m) hc(m) h1(m) D(m) 4,1 0,7 17,5 3.2.2.11 Bể nén bùn đứng Bể nén bùn gồm bể ( bể dự phòng) Các thông số thiết kế bể H(m) h1(m) h2(m) h3(m) hbv(m) D(m) 6,9 3,6 2,8 0,5 0,3 3.2.2.12 Bể metan bể Metan ( bể dự phòng) có thông số thiết kế bảng sau: Đường kính Thể tích hữu Chiều cao, m m ích h1 H h2 12,5 1000 1,9 6,5 2,15 TÀI LIỆU THAM KHẢO QCVN 01: 2008/BXD – Quy chuẩn xây dựng Việt Nam quy hoạch xây dựng QCVN 07: 2016/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị QCVN 08: 2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt QCVN 14: 2008/ BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt TCVN 7957:2008 – Thoát nước – mạng lưới công trình bên – tiêu chuẩn thiết kế Trần Đức Hạ, 2006, “Xử lý nước thải đô thị” Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội Trịnh Xuân Lai, 2009, “ Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải” Nhà xuất xây dựng Lâm Minh Triết, 2008, “ Xử lý nước thải đô thị công nghiệp, tính toán thiết kế công trình” Nhà xuất ĐH quốc gia TP.HCM Trần Hữu Uyển, 2003, “ Các bảng tính toán thủy lực cống mương thoát nước” Nhà xuất xây dựng