Đang tải... (xem toàn văn)
Hình 1. 1 Quy trình công nghệ dệt nhuộm tổng quát 6 Hình 1. 2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty dệt Đông Nam công suất 200 m3ngày 7 Hình 1. 3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc 7 Hình 1. 4 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty Schiessen Sachera (Đức) 8 Hình 2. 1 Sơ đồ công nghệ 17 Hình 3. 1 Sơ đồ làm việc của hệ thống 20 Hình 3. 2 Sơ đồ ống phânphối khí 25 DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1 Thành phần chung của nước thải dệt nhuộm 5 Bảng 2. 1 Nồng độ các chất ô nhiễm đầu vào 16 Bảng 3. 1 Đặc tính của dòng nước thải trước khi vào bể Aeroten 19 Bảng 3. 2 Các thông số thiết kế bể Aeroten 19 Bảng 3. 3 Đặc tính nước thải đầu ra bể Aeroten 20 Hình 1. 1 Quy trình công nghệ dệt nhuộm tổng quát 6 Hình 1. 2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty dệt Đông Nam công suất 200 m3ngày 7 Hình 1. 3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc 7 Hình 1. 4 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty Schiessen Sachera (Đức) 8 Hình 2. 1 Sơ đồ công nghệ 17 Hình 3. 1 Sơ đồ làm việc của hệ thống 20 Hình 3. 2 Sơ đồ ống phânphối khí 25 DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1 Thành phần chung của nước thải dệt nhuộm 5 Bảng 2. 1 Nồng độ các chất ô nhiễm đầu vào 16 Bảng 3. 1 Đặc tính của dòng nước thải trước khi vào bể Aeroten 19 Bảng 3. 2 Các thông số thiết kế bể Aeroten 19 Bảng 3. 3 Đặc tính nước thải đầu ra bể Aeroten 20 Hình 1. 1 Quy trình công nghệ dệt nhuộm tổng quát 6 Hình 1. 2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty dệt Đông Nam công suất 200 m3ngày 7 Hình 1. 3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc 7 Hình 1. 4 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty Schiessen Sachera (Đức) 8 Hình 2. 1 Sơ đồ công nghệ 17 Hình 3. 1 Sơ đồ làm việc của hệ thống 20 Hình 3. 2 Sơ đồ ống phânphối khí 25 DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1 Thành phần chung của nước thải dệt nhuộm 5 Bảng 2. 1 Nồng độ các chất ô nhiễm đầu vào 16 Bảng 3. 1 Đặc tính của dòng nước thải trước khi vào bể Aeroten 19 Bảng 3. 2 Các thông số thiết kế bể Aeroten 19 Bảng 3. 3 Đặc tính nước thải đầu ra bể Aeroten 20 Hình 1. 1 Quy trình công nghệ dệt nhuộm tổng quát 6 Hình 1. 2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty dệt Đông Nam công suất 200 m3ngày 7 Hình 1. 3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc 7 Hình 1. 4 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty Schiessen Sachera (Đức) 8 Hình 2. 1 Sơ đồ công nghệ 17 Hình 3. 1 Sơ đồ làm việc của hệ thống 20 Hình 3. 2 Sơ đồ ống phânphối khí 25 DANH MỤC BẢNG Bảng 1. 1 Thành phần chung của nước thải dệt nhuộm 5 Bảng 2. 1 Nồng độ các chất ô nhiễm đầu vào 16 Bảng 3. 1 Đặc tính của dòng nước thải trước khi vào bể Aeroten 19 Bảng 3. 2 Các thông số thiết kế bể Aeroten 19 Bảng 3. 3 Đặc tính nước thải đầu ra bể Aeroten 20
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BỂ KEO TỤ TẠO BÔNG VÀ BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ CHO HTXLNT DỆT NHUỘM CƠNG SUẤT 5.500 m3/ngày GVHD: SVTH : PGS.TS ĐẶNG VIẾT HÙNG Nguyễn Thị Thùy Trang Trần Doãn Anh Tuấn 1513577 1513870 Tp Hồ Chí Minh, 11/2018 PHỤ LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG .4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM 1.1 Tổng quan nước thải dệt nhuộm: 1.2 Qui trình cơng nghệ tổng quát: 1.3 Một số sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tham khảo: CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM .9 2.1 Điều hoà lưu lượng nước thải: 2.2 Xử lý phương pháp học: .9 2.2.1 Song chắn rác lưới lọc rác: .9 2.2.2 Lắng cát: 2.2.3 Lọc học: 10 2.3 Phương pháp hoá lý: 10 2.3.1 Keo tụ: 10 2.3.2 Hấp phụ: 12 2.4 Phương pháp hóa học: .12 2.5 Phương pháp sinh học: 12 2.5.1 Các phương pháp hiếu khí xử lý nước thải điều kiện nhân tạo: 12 2.5.2 Các phương pháp kị khí: 13 2.6 Các phương pháp xử lý bùn cặn: .14 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ .16 3.1 Đề xuất sơ đồ công nghệ : 17 3.2 Thuyết minh qui trình cơng nghệ : 18 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 19 4.1 Bể aeroten: 19 4.1.1 Xác định hiệu xử lí bể Aeroten: .20 4.1.2 Xác định thể tích bể Aeroten: 21 4.1.3 Xác định thời gian lưu nước: .22 4.1.4 Xác định lượng bùn xả hàng ngày: 22 4.1.5 Lượng bùn xả hàng ngày: .22 4.1.6 Xác định lượng bùn tuần hoàn lại bể: 22 4.1.7 Xác định lượng Ôxy cần cung cấp cho bể Aeroten: 23 4.1.8 Xác định công suất máy nén khí: 24 4.1.9 Tính tốn đường ống dẫn khí: 25 4.1.10 Tính tốn đường ống dẫn nước thải vào bể Aeroten: 27 4.1.11 Tính tốn đường ống dẫn bùn tuần hoàn vào bể Aeroten: .27 4.2 Bể trộn khí: 28 4.3 Bể tạo bông: 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 32 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Quy trình công nghệ dệt nhuộm tổng quát Hình Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty dệt Đông Nam công suất 200 m3/ngày .7 Hình Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc Hình Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải công ty Schiessen Sachera (Đức) Hình Sơ đồ công nghệ 17 Hình Sơ đồ làm việc hệ thống .20 Hình Sơ đồ ống phânphối khí .25 DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Thành phần chung nước thải dệt nhuộm Bảng Nồng độ chất ô nhiễm đầu vào .16 Bảng Đặc tính dòng nước thải trước vào bể Aeroten 19 Bảng Các thông số thiết kế bể Aeroten 19 Bảng 3 Đặc tính nước thải đầu bể Aeroten 20 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DỆT NHUỘM 1.1 Tổng quan nước thải dệt nhuộm: Tải lượng ô nhiễm phụ thuộc vào nhiều loại sợi thuộc thiên nhiên hay tổng hợp, công nghệ nhuộm (nhuộm liên tục hay gián đoạn), cơng nghệ in hoa độ hồ tan hóa chất sử dụng Khi hòa trộn nước thải cơng đoạn, thành phần nước thải khái qt sau: Chỉ tiêu Giá trị pH – 12 Nhiệt độ dao động theo thời gian thấp 40oC COD 250 – 1500 mg 02/l BOD5 80 – 500 mg 02/l Độ màu 500 – 2000 Pt–Co Chất rắn lơ lửng 30 – 400 mg/l SS – 50 mg/l Chất hoạt tính bề mặt 10 – 50 mg/l Bảng 1 Thành phần chung nước thải dệt nhuộm 1.2 Qui trình cơng nghệ tổng qt: Qui trình cơng nghệ nhà máy dệt nhuộm có số cơng đoạn sử dụng hố chất tạo nước thải sau: Hình 1 Quy trình công nghệ dệt nhuộm tổng quát 1.3 Một số sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tham khảo: 1.3.1 Công ty dệt Đông Nam: PHÈN NƯỚC THẢI SÀNG LỌC NGUỒN TIẾP NHẬN BỂ ĐIỀU HOÀ KEO TỤ HỒ SINH HỌC LỌC Hình Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải công ty dệt Đơng Nam cơng suất 200 m3/ngày 1.3.2 Xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc: NƯỚC THẢI KHÍ NÉN NƯỚC TÁCH TỪ BÙN BỂ ĐIỀU HOÀ XÚT PHÈN SINH HỌC TIẾP XÚC KEO TỤ LẮNG NGUỒN TIẾP NHẬN BỂ NÉN BÙN SÂN PHƠI BÙN BÃI RÁC Hình Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải xí nghiệp Vicotex Bảo Lộc 1.3.3 Công ty Schiessen Sachera (Đức): CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM Cơ sở lý thuyết trình xử lý nước thải dệt nhuộm: Phụ thuộc vào mức độ xử lý áp dụng riêng rẽ kết hợp nhiều công đoạn xử lý khác Sau biện pháp tổng quát áp dụng để xử lý nước thải dệt nhuộm 2.1 Điều hoà lưu lượng nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải dệt nhuộm phụ thuộc vào dây chuyền sản xuất, loại nguyên liệu sử dụng thành phẩm nên thường thay đổi ngày đêm cần thiết phải xây dựng bể điều hoà Ngoài trộn lẫn loại nước thải khác nhau, nước thải từ khâu nấu tẩy làm giảm màu nước thải dệt nhuộm 2.2 Xử lý phương pháp học: 2.2.1 Song chắn rác lưới lọc rác: Song chắn rác làm sắt tròn vng đặt nghiêng theo dòng chảy góc 60 – 75 o nhằm giữ lại vật thơ Vận tốc dòng nước chảy qua thường lấy 0,8 – 1m/s để tránh lắng cát Lưới lọc giữ lại chất rắn nhỏ, mịn đặt sau song chắn rác Phải thường xuyên cào rác mặt lọc để tránh tắc dòng chảy 2.2.2 Lắng cát: Bể lắng cát có dạng loại bể, hố, giếng cho nước chảy vào theo nhiều cách khác nhau: theo tiếp tuyến, theo dòng ngang, theo dòng từ xuống toả xung quanh tác dụng trọng lực cát nặng lắng xuống đáy Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn bể lắng nồng độ chất lơ lửng tính chất vật lý chúng, kích thước hạt, động học trình nén cặn, độ ẩm cặn sau lắng trọng lượng riêng cặn khô Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lắng: lưu lượng nước thải, thời gian lắng (khối lượng riêng tải trọng tính theo chất rắn lơ lửng), tải trọng thủy lực, keo tụ chất rắn, vận tốc, dòng chảy bể, nén bùn đặc, nhiệt độ nước thải kích thứơc bể lắng Các dạng bể lắng: lắng ngang, lắng đứng, lắng ly tâm 2.2.3 Lọc học: Dùng để lọc hạt phân tán nhỏ mà trước khơng lắng Các loại phin lọc dùng vật liệu dạng hạt Dạng làm thép có đục lỗ lưới thép không gỉ, nhôm, niken, đồng thau loại vải khác (thủy tinh, amiăng, bông, len, sợi tổng hợp) Tấm lọc cần có trở lực nhỏ, đủ bền dẻo học, không bị phá hủy điều kiện lọc Vật liệu lọc dạng hạt cát, thạch anh, than gầy, than cốc, sỏi, đá nghiền Đặc tính quan trọng lớp hạt lọc độ xốp bề mặt riêng Quá trình lọc xảy tác dụng áp suất thủy tĩnh cột chất lỏng áp suất cao trước vách vật liệu lọc chân không sau lớp lọc Các loại thiết bị lọc: Lọc chậm, lọc nhanh, lọc kín, lọc hở ngồi có lọc ép khung bản, lọc quay chân không, máy vi lọc đại 2.3 Phương pháp hoá lý: Dùng để xử lý nước thải có nhiều chất lơ lửng, chất độc hại, độ màu cao tiền đề cho xử lý sinh học phía sau 2.3.1 Keo tụ: Quá trình keo tụ xảy theo hai giai đoạn: - Chất keo tụ thủy phân cho vào nước, hình thành dung dịch keo ngưng tụ - Trung hoà, hấp phụ, lọc, tạp chất nước Kết hình thành hạt lớn lắng xuống Các loại hố chất keo tụ: Phèn nhơm Al2(SO4)3: Cần có độ kiềm nước để tạo bơng hydroride pH tối ưu từ 4,5 đến Một số thí nghiệm cho thấy từ 5,5 - 6,5 10 3.2 Thuyết minh qui trình cơng nghệ : Nước thải từ công đoạn nhà máy thu gom vào hệ thống cống dẫn vào trạm xử lí Từ cống, nước thải qua song chắn rác thô để loại bỏ rác có kích thước lớn, sau đổ vào hầm bơm tiếp nhận Từ hầm bơm tiếp nhận, nước bơm lên bể điều hoà, nhờ bơm đặt chìm hố thu Trước qua bể điều hoà nước thải qua máy sàng rác tinh để giữ lại rác kích thước nhỏ d > 0,25mm Tại bể điều hồ dòng nước thải ổn định lưu lượng nồng độ chất bẩn, để dễ dàng cho q trình xử lí sau Trong bể điều hồ có tiến hành sục khí để tránh q trình sa lắng Từ bể điều hồ nước thải bơm qua bể trung hoà, châm thêm dung dịch axit H 2SO4 98% dinh dưỡng nhằm tạo điều kiện thích hợp cho phát triển vi sinh Nước thải bơm qua bể aeroten, hoà trộn với lượng bùn tuần hoàn từ bể lắng II, bể có tiến hành sục khí cung cấp oxy cho vi sinh hoạt động Sau thời gian lưu bể aeroten nước thải chảy qua bể lắng đợt II Tại bùn hoạt tính loại bỏ khỏi nước thải nhờ trình lắng trọng lực bùn Nước phía mặt bể qua máng thu nước vào bể trộn đứng Tại bể trộn đứng dòng nước cho thêm vào phèn nhơm để tiến hành q trình keo tụ Sau nước tiếp tục chảy qua bể tạo để thực q trình tạo bơng Nước tiếp tục qua bể lắng, nước loại bỏ hạt bơng cặn có nước nhờ trọng lực hạt cặn Phần cặn bể lắng đưa vào bể nén bùn, phần nước thu nhờ vào máng cưa đặt mặt bể vào cống chung Bùn lắng từ bể lắng II phần bơm tuần hoàn lại bể aeroten, phần bùn dư đưa qua bể nén bùn Bùn dư với bùn bể lắng phía sau làm giảm thể tích bể nén bùn Phần bùn sau nén đưa vào bể chứa bùn Từ bể chứa bùn, bùn bơm qua máy ép băng tải, để tiếp tục làm giảm thể tích Trong q trình ép bùn có cho thêm vào polyme để tăng cường q trình kết dính bùn Phần bùn sau ép đưa đến bãi chôn lấp Phần nước từ q trình nén bùn ép bùn phía sau đưa lại hầm bơm tiếp nhận CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 4.1 Bể aeroten: Sau qua song chắn rác, hàm lượng SS giảm 4% BOD5 giảm 3% Hàm lượng cặn lơ lửng (SS) lại: S' S(100 4) 150 �96 144mg / l 100 100 Hàm lượng BOD5 lại: L' L(100 3) 400 �97 388mg / l 100 100 Thông số Đơn vị Giá trị COD mg/l 850 BOD5 mg/l 388 Độ màu Pt-Co 1.200 Chất rắn lơ lửng SS mg/l 144 Bảng Đặc tính dòng nước thải trước vào bể Aeroten Thông số Lưu lượng nước thải, Q Nhiệt độ nước trì bể Nồng độ chất rắn bay hay bùn hoạt tính (MLVSS), X Hàm lượng chất rắn lơ lửng bay hơi(bùn hoạt tính) ban đầu nước thải vào bể Aeroten: X0 Tỷ số chất rắn lơ lửng bay (MLVSS) chất rắn lơ lửng (MLSS) hỗn hợp cặn MLVSS khỏi bể lắng: MLSS Nồng độ bùn hoạt tính tuần hồn Thời gian lưu bùn hoạt tính (tuổi bùn) bể, C Đơn vị m /ngày.đêm t0C Giá trị 5500 25 mg/l 3000 mg/l (không đáng kể) 0,8 mg/l 7500 ngày 10 Hệ số chuyển đổi BOD5 BOD20 Hệ số phân huỷ nội bào Kd ngày -1 Hệ số suất sử dụng chất cực đại Y mgVSS/mgBOD5 Nước thải điều chỉnh cho BOD5 : N : P = 100 : : Bảng Các thông số thiết kế bể Aeroten 0,68 0,06 0,6 Thông số Đơn vị COD BOD5 Độ màu mg/l mg/l Pt-Co Giá trị đầu vào 850 388 1.200 Giá trị 331 35 600 26 (trong 65% cặn có mg/l 144 thể phân hủy sinh học) Bảng 3 Đặc tính nước thải đầu bể Aeroten Chất rắn lơ lửng SS Q, S0, Xo Bể Aeroten TCVN 59452005 (cột B) 80 50 50 100 Qe, Xe Q+Qr, X Bể lắng II Qr, Xr Qw,Xr Hình Sơ đồ làm việc hệ thống Trong đó: Q, Qr, Qw, Qe: lưu lượng nước đầu vào, lưu lượng bùn tuần hoàn, lưu lượng bùn xả lưu lượng nước đầu ra, m3/ngày.đêm S0 : nồng độ chất (tính theo BOD5) đầu vào , mg/l X, Xr, Xe : nồng độ chất rắn bay bể Aeroten, nồng độ bùn tuần hoàn nồng độ bùn sau qua bể lắng II , mg/l 4.1.1 Xác định hiệu xử lí bể Aeroten: Lượng cặn hữu tính tốn dựa vào phương trình sau: C5 H O N 5O2 113 g 160 g 1g x � 5CO2 2H2O NH3 N� ng l� � ng g → Ta có x = 160 × /113 = 1,4159 1,42 mg O2 tiêu thụ/ mg tế bào bị oxy hóa Như vậy, ta thấy gam lượng chất hữu lượng O2 (BOD) cần 1,42 mg Lượng cặn hữu có chất rắn SS khỏi bể lắng = 26 (mg/l) × 65% = 16,9 (mg/l) Do đó, lượng chất hữu tính theo BOD20 là: 1,42 × 16,9 = 24 (mg/l) → Lượng BOD5 có chất rắn lơ lửng khỏi bể lắng: BOD5 0, 68 �BOD 20 0, 68 �24 16,32(mg / l) Lượng BOD5 hoà tan khỏi bể lắng: BOD5 (ra kh� i b�l� ng) BOD5(cho ph� p� � u ra) - BOD5 (trong c� n l�l� ng)= 35 - 16,32 18,68(mg/l) Hiệu xử lí BOD5 phải thiết kế + Theo tổng cộng: E tc + Theo BOD5 hoà tan: 4.1.2 388 35 �100 90,98% 388 E ht 388 18, 68 �100 95,19% 388 Xác định thể tích bể Aeroten: Thể tích bể tính theo cơng thức: Vb�Aerotank Q �Y �c �(S0 S) X �(1 K d �c ) Trong đó: Q :Lưu lượng nước thải, Q = 5500 m3/ngày Y : Hệ số sản lượng bùn, thông số động học xác định thực nghiệm.Trường hợp thiếu số liệu thực nghiệm, lấy theo kinh nghiệm nước sau: Y = 0,4÷0,8 mgVSS/mgBOD5 Y = 0,6 mgVSS/mgBOD5 C : thời gian lưu bùn, C = 5÷15 ngày Trong chọn C = 10 ngày S0 : hàm lượng BOD5 đầu vào, S0 = 388 mg/l S : hàm lượng BOD5 khỏi bể Aeroten, S = 18,68 mg/l Kd : hệ số phân hủy nội bào, thông số động học xác định thực nghiệm Khi thiếu số liệu thực nghiệm lấy Kd = 0,06 ngày-1 X : nồng độ chất lơ lửng dễ bay hỗn hợp bùn hoạt tính; với S0 > 200, X = 2800÷4000 mg/l, chọn X = 3000 (mg/l) → Vb�Aerotank 5500 �0, �10 �(388 18, 68) 2539(m ) 3000 �(1 0, 06 �10) Kích thước bể: Chọn chiều cao cơng tác bể 4m Diện tích bể Aeroten: Sb�Aerotank Vb�Aerotank 2539 634, 75(m ) h Chia làm đơn ngun, đơn ngun có kích thước: Dài x rộng x Hbể = 8m x 6,2m x 4,5 m Trong Hbể = chiều cao cơng tác + chiều cao dự trữ = + 0,5 = 4,5 (m) 4.1.3 Xác định thời gian lưu nước: Vb�Aerotank 2539 0, 462(ng� y) �11 gi�6 ph� t Q 5500 4.1.4 Xác định lượng bùn xả hàng ngày: Hệ số sản lượng quan sát tính theo cơng thức: Yobs Y 0, 0,375 K d c 0, 06 �10 Lượng bùn hoạt tính sinh ngày tính theo nồng độ bùn hoạt tính (MLVSS): Yobs �Q(So S) PX (kg/ng� y) 103 PX 0,375 �5500(388 18, 68) �761,7 (kg/ng� y) 103 Lượng tăng sinh khối tổng cộng tính theo nồng độ bùn hoạt tính MLSS ngày: P 761, Pc X �952,1 (kg/ng� y) 0,8 0,8 Lượng bùn thải bỏ ngày = Lượng tăng sinh khối tổng tính theo MLSS – hàm lượng SS lại dòng = 952,1 – (5500×26×10-3) = 809,1 (kgSS/ngày) 4.1.5 Lượng bùn xả hàng ngày: Lượng bùn thải tính theo cơng thức: Qx� VX Q r X r c X �c (m / ng� y) Trong đó: V: thể tích bể Aeroten, V = 2539 m3 X : nồng độ bùn hoạt tính trì bể Aeroten, X= 3000 (mg/l) Qr : lưu lượng nước khỏi bể lắng 2, xem lưu lượng vào bể (nước theo bùn không đáng kể ) Xr : nồng độ chất rắn bay VSS có bùn hoạt tính SS nước khỏi bể lắng 2, Xr = 0,8 x 26 = 20,8 (mg/l) → Q x� 2539 �3000 5500 �20,8 �10 215, 77(m ) 3000 �10 4.1.6 Xác định lượng bùn tuần hồn lại bể: Nồng độ bùn hoạt tính bể Aeroten ln trì giá trị 3000mg/l Ta có phương trình cân vật chất sau: X �(Q Q r ) Qr �X r Chia vế cho Q đặt tỉ số � = Qr/Q (� tỉ số tuần hoàn bùn) ta được: X 3000 0, X r X 7500 3000 Kiểm tra tỉ số F/M tải trọng thể tích bể: Giá trị F/M theo qui phạm cho phép thông số thiết kế 0,2 – ngày-1 S F 388 o 0, 28 (ng� y1 ) M �X 0, 462 �3000 Tải trọng thể tích: Tải trọng thể tích theo qui phạm cho phép thơng số thiết kế 0,8 – 1,92 kgBOD5/m3.ngày L Q �S0 5500 �388 �103 �103 0,84(kg.BOD5 / m3 ng� y) V 2539 Cả hai giá trị nằm giới hạn cho phép 4.1.7 Xác định lượng Ôxy cần cung cấp cho bể Aeroten: Tính lượng oxy cần theo tiêu chuẩn: OC0 Q �(So S) 1.42PX (kg.O2 / ng� y) f Trong đó: Q : lưu lượng nước thải, Q = 5500 m3/ngày S0 : hàm lượng BOD5 đầu vào, S0 = 388 (mg/l) S : hàm lượng BOD5 đầu ra, S = 18,68 (mg/l) f : hệ số chuyển đổi BOD5 BOD20, f = 0,68 Px : Lượng bùn hoạt tính sinh ngày tính theo nồng độ bùn hoạt tính, Px = 761,7 (kg/ngày) 1,42 : hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD 5500 �(388 18, 68) �103 OC0 (1, 42 �761, 7) 1905,5 (kg.O2 / ng� y) 0, 68 → C OC t OC0 � S20 � (kgO2 / ng� y) C C sh d Lượng O2 cần thực tế: Trong đó: : hệ số điều chỉnh lượng oxi ngấm vào nước thải; = 0,6÷0,94, chọn = 0,7 : hệ số điều chỉnh lực căng bề mặt theo hàm lượng muối nước thải, thường lấy =1 CS20 : DO bão hoà nước nhiệt độ làm việc 25oC, CS20 = 9,08 (mg/l) Cd : DO cần trì; xử lý nước thải thường lấy Cd = 1,5÷2 mg/l, chọn Cd = (mg/l) 9, 08 OC t 1905,5 � � 3491,1 (kgO2 / ng� y) (1�9, 08) 0, → Lượng khơng khí cần cung cấp: QK OCt �f (m3 / ng� y) OU Trong đó: f : hệ số an toàn; thường lấy từ 1,5-2, chọn f = 1,5 OU : cơng suất hồ tan oxy độ sâu 4m, OU = Ou × h Tra bảng 7.1 trang 112 sách “Tính tốn cơng trình xử lí nước thải” ta có Ou = (gO2/ m3) (sử dụng thiết bị làm thống tạo bọt khí nhỏ mịn) → OU= Ou × h = x =28 (g.O2/m3) QK 3491,1 �1,5 187023, (m3 / ng� y) �2,16 (m3 / s) 3 28 �10 Kiểm tra lượng khơng khí cần thiết cho xáo trộn hồn toàn: Q � m3 � � l� QK 187023, t � 73, � ��51 � � V 2539 y� t� �m ph� �m ng� → Vậy lượng khí cáp cho q trình bùn hoạt tính đủ cho nhu cầu xáo trộn hồn tồn 4.1.8 Xác định cơng suất máy nén khí: Áp lực cần thiết máy nén khí: Hm = hl + hd + H = 0,4 + 0,5 + = 4,9m Trong đó: hl : Tổn thất hệ thống ống vận chuyển, hl = 0,4m hd : Tổn thất qua lỗ khuếch tán khí, hd = 0,5m H : Độ sâu ngậm nước ống khuếch tán khí, H = 4m Năng suất yêu cầu máy: Q = 0,4 (m3/s) Cơng suất máy thổi khí: 0,283 � �P2 � G �R �T � � Pmaùy � � 1� 29, 7ne � � �P1 � � � Trong đó: Pmáy : Cơng suất u cầu máy khí nén, kW G : trọng lượng dòng khơng khí, G = 0,4 x 1,3 = 0,52 kg/s R : Hằng số khí, R = 8,314 kJ/K.moloK T : Nhiệt độ tuyệt đối khơng khí đầu vào T= 298 oK P1: Áp suất tuyệt đối không khí đầu vào, P1 = atm P2: Áp suất tuyệt đối khơng khí đầu , n P2 10,33 4,9 1, 47(atm) 10,33 K 1, 395 0, 283 K 1,395 (K= 1,395 khơng khí) 29,7: Hệ số chuyển đổi e : Hiệu suất máy; e từ 0,7-0,8, chọn e = 0,7 → 0,283 � 0,52 �8,314 �298 � 1, 47 � � Pmaùy � � 25, 2kW �35(Hp) � � 29, �0, 283 �0, � �1 � � → máy nén khí (1 hoạt động, dự phòng), chọn Hbơm = 6m 4.1.9 Tính tốn đường ống dẫn khí: Thiết kế: Sơ đồ ống phân phối khí sau: ố ng nhá nh đứ ng ố ng ố ng nhá nh ngang Hình Sơ đồ ống phân phối khí Các ống dẫn khí làm sắt tráng kẽm Ống phân phối khí bố trí dọc theo thành chiều dài bể Đường kính ống chính: Dc �Q K �1000 (mm) v � Trong đó: v : vận tốc khí ống trì khoảng 15 – 20 m/s, chọn v = 15 m/s QK : lưu lượng khí ống chính, QK = 2,16 m3/s → Dc �2,16 �1000 428(mm) 15 �3,14 → Chọn ống có đường kính D = 400mm ( 400) - Tính tốn ống trung gian: Từ ống khí vào hai ống trung gian Lưu lượng khí ống trung gian : Q tg Q K 2,16 1, 08(m / s) 2 - Đường kính ống trung gian: D tg �Q tg v � �1000 �1, 08 �1000 303,8 (mm) 15 �3,14 → Chọn ống trung gian có đường kính D = 315 mm (315) - Tính tốn ống phân phối : Sử dụng dàn ống xương cá Số ống phân phối D100 dài 1m (ống xốp) tính theo cường độ cho phép q ống: N Q K 2,16 �3600(m3 / h) 720 q 10,8(m3 / h) ống → Mỗi đơn nguyên gồm 90 ống xốp Khoảng cách ống hệ phân phối: l L 9,5 �2 0, 026(m) N 720 → Chọn kích thước lỗ phân phối d = 0,1 mm; diện tích bề mặt 0,15m2 Kích thước trụ đỡ là: D x R x C = 0,2 m x 0,2 m x 0,2 m Lúc này, khoảng cách từ đáy bể đến đầu khuếch tán khí 0,45m 4.1.10 Tính toán đường ống dẫn nước thải vào bể Aeroten: Vận tốc nước thải ống bể Aeroten cần trì khoảng 0,8 – m/s, chọn vận tốc 1m/s Đường kính ống vào là: D �Q �0, 063 283(mm) v � 1�3,14 → Chọn đường kính ống D = 315 mm (315) - Đường kính ống nhánh vào đơn nguyên bể tương tự cách tính trước Chọn đương kính ống nhánh có D = 80 mm (80) - Đường kính ống nhánh khỏi đơn nguyên bể: D �(1 ) �Q �(1 0, 6) �0, 063 253 (mm) v � �2 1�3,14 �2 → Chọn đường kính ống D = 280 mm (280) Đường kính ống gộp chung là: D �(1 ) �Q �(1 0, 6) �0, 063 358 (mm) v � 1�3,14 → Chọn đường kính ống D = 400 mm (400) 4.1.11 Tính tốn đường ống dẫn bùn tuần hoàn vào bể Aeroten: �Q D th v � Đường kính ống tuần hồn bùn: Trong đó: v : vận tốc bùn chảy ống điều kiện có bơm, v= – m/s → Chọn v = m/s Q: lưu lượng bùn tuần hoàn, Q = 5500 m3/ngày = 0,063 m3/s → D th �0,063 283 (mm) 1�3,14 → Chọn đường kính ống D = 315 mm (315) - Đường kính ống nhánh vào đơn nguyên bể tương tự cách tính trước → Chọn đường kính ống D =80 mm (80) 4.2 Bể trộn khí: Trong bể trộn khí, hệ thống ống dẫn nước thải vào thiết kế đáy bể, dung dịch phèn nhôm cho vào cửa ống dẫn nước thải vào bể, nước từ lên vào ống thu phía thành bể để dẫn sang bể phản ứng kết hợp lắng phía sau Nhiệt độ nước: 250C Thời gian khuâý trộn: t = 20 s Cường độ khuấy trộn: lấy theo bảng 3.2 chọn G = 1,000 (s-1) Tích tốn kích thước bể trộn : Thể tích bể trộn : Vb�tr�n = 20s × 0,0637m3/s = 1,274 m3 Chọn bể trộn hình tròn, chiều cao bể trộn h = 1,5m d �Vb�tr�n �h → Đường kính bể trộn là: �0, 0637 1 , 04 m 3,14 �1,5 Trong bể đặt chắn để ngăn chuyển động xoáy nước, chiều cao chắn 1,4m; chiều rộng 0,1m (= 1/10 đường kính bể) Tính tốn máy khuấy: Dùng máy khuấy tuabin bốn cánh nghiêng góc 450 hướng lên để đưa nước từ lên Chọn đường kính máy khuấy: D = 0,5m (