-ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢIBỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI Họ tên: PHẠM THỊ LÝ Lớp : DH2CM2 Mã SV: DC00202936 GVHD: NGUYỄN THU HUYỀN -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢIMỤC LỤC Số liệu Mặt số Khu vực 1: • Mật độ dân số: 25929 (người/km2) Diện tích : 9247064,35 (m2) = 9.25 (km2)  Dân số: N1 = 25929 x 9,25 = 239767 (người) Khu vực 2: • Mật độ dân số: 39094 (người/km2) Diện tích: 1794726,80 (m2) = 1,795 (km2)  Dân số: N2 = 39094 x 1,795= 70174(người) Số công nhân : 780 người Phân xưởng nóng chiếm 25% số cơng nhân  Số cơng nhân phân xưởng nóng là: 25% x 780 = 195 (người) Phân xưởng nguội chiếm 75% số công nhân  Số công nhân phân xưởng nguội là: 75% x 780 = 585 (người) Số ca làm việc: ca Lượng nước thải sản xuất : 753 (m3/ca) Số giường bệnh: 105 (giường) Số học sinh: 1120 (học sinh)  CHƯƠNG I.XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỦA TXL • - Lưu lượng tính tốn TXL nước thải Lưu lượng nước thải từ cơng trình : Bệnh viện: 168 m3/ngđ Trường học: 35,84 m3/ngđ Các xí nghiệp: + nước thải sản xuất: 4518 m3/ngđ + nước thải sinh hoạt cn: 69,312 m3/ngđ -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢITa có : Dân số toàn thành phố là: N= 239767+70174 = 309941 người Tiêu chuẩn thải nước: qo = 100 (l/người.ngđ) o Lưu lượng nước thải sinh hoạt: QSH = N× qo/1000 = 30994,1 m3/ngđ  Tổng lưu lượng nước thải toàn thành phố là: Q = QSH + QTH + QBV + QCN = 30994,1+168+35,84+4518+69,312 = 35785,25 m3/ngđ o Lưu lượng thiết kế TXL : Qngđ = 35786 m3/ngđ o Lưu lượng nước thải trung bình: QhTB = = =1491 m3/h o Lưu lượng nước thải giây trung bình: qsTB = = = 415 m3/s Từ lưu lượng nước thải trung bình giây, tra bảng TCVN7957:2005: Ta Ko max = 1,52 Ko = 0,64 o Lưu lượng nước thải max: Qhmax = QhTB × Ko max = 1491 × 1,52 = 2266,32 m3/h o Lưu lượng nước thải giây max: qsmax = = 629,5 m3/s o Lưu lượng nước thải min: Qhmin = QhTB × Ko = 1491 × 0,64 = 954,24 m3/h o Lưu lượng nước thải giây min: qsmax = = 265 m3/s Nồng độ chất bẩn hỗn hợp nước thải:  Nồng độ chất bẩn hỗn hợp nước thải sinh hoạt, tra theo 8.1.7Tr36-TCVN 7957:2008) + Hàm lượng chất lơ lửng : ass = 60 g/người.ngày + Nhu cầu oxy sinh hóa nước thải lắng: aBOD = 33g/người.ngày Nồng độ chất bẩn nước thải sản xuất từ xi nghiệp công nghiệp xử lý sơ trước đưa hệ thống thải nước chung thành phố Chất lượng nước xả vào nguồn loại A Theo QCVN 40:2008, ta có thơng số tính tốn cho cơng trình xử lý giá trị giới hạn max: - Tổng chất rắn lơ lửng: 50mg/l - BOD5 = 30mg/l  Xác định nồng độ chất bẩn nước thải: -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI- Hàm lượng chất lơ lửng (SS) nước thải sinh hoạt: CshSS = (aSS x 1000)/qo = (60 x 1000)/ 100 = 600 (mg/l) Trong : aSS : Tải lượng chất lơ lửng NTSH tính cho người ngày đêm theo bảng 25, TCXDVN 7957 : 2008 aSS = 60 g/ng.ngđ Hàm lượng chất lơ lửng nước thải sản xuất : CCN = 50 mg/l  Hàm lượng chất lơ lửng hỗn hợp nước thải sản xuất sinh hoạt : Chh = = = 530,56 mg/l Qsh = 30994,1+168+35,84+69,312 = 31267,25 m3/ngđ Qcn = 4518 m3/ngđ - Hàm lượng oxy sinh hóa (BOD) nước thải: Trong nước thải sinh hoạt: aSHBOD × 1000 q0 Lsh = Trong : = = 300 (mg/l) aBOD : Tải lượng chất bẩn theo BOD5 NTSH tính cho người ngày đêm theo TCXDVN 7957: 2008 aBOD = 30 g/ng.ngđ Hàm lượng BOD5 nước thải sản xuất: Lcn = 30mg/l  - Hàm lượng BOD5 hỗn hợp nước thải: Lhh = = = 266 mg/l Hàm lượng tổng N_NH4+: -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢITrong nước thải sinh hoạt: Csh =( aN × 1000)/100= = 80 (mg/l) Trong : aN : Tải lượng chất bẩn theo N tổng NTSH tính cho người ngày đêm theo TCXDVN 7957: 2008 aN= g/ng.ngđ Hàm lượng N nước thải sản xuất:20mg/l  Hàm lượng N hỗn hợp nước thải: Chh = = = 72,4 mg/l - Hàm lượng tổng P: Trong nước thải sinh hoạt: Csh =( aP × 1000)/100= = 33 (mg/l) Trong : aP : Tải lượng chất bẩn theo P tổng NTSH tính cho người ngày đêm theo TCXDVN 7957: 2008 aP= 3,3 g/ng.ngđ Hàm lượng P nước thải sản xuất: 4mg/l  Hàm lượng P hỗn hợp nước thải: Chh = = = 29,3 mg/l Xác định dân số tính tốn Dân số tính tốn: Ntt = Nthực + Ntđ Trong đó: + Nthực: dân số thực thành phố, Nthực = 309941 (người) + Ntđ : dân số tương đương, dân số quy đổi thành phố: • Quy đổi theo hàm lượng cặn lơ lửng: Nsstd = = = 3765 (người) -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI⇒ Ntt = 309941 + 3765 = 313706 (người) Quy đổi theo hàm lượng BOD: NBODtd = = = 3873(người) ⇒ Ntt = 309941+ 3873 =313814 (người) CHƯƠNG II LỰA CHỌN DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ CHO TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI Lựa chọn vị trí đặt trạm xử lý: Khu xử lý nước thải phải đặt hạ lưu sơng, cuối hướng gió, nằm cách khu dân cư khoảng đảm bảo theo điều 3.16 trang TCVN 7957 : 2008 Với cơng suất trạm xử lý nhỏ 50.000 m3/ngđ khoảng cách vệ sinh 400m (theo bảng trang 10 TCVN 7957-2008) nhằm tránh tình trạng mùi khu xử lý ảnh hưởng đến sống khu vực dân cư xung quanh mà đặc biệt có cố Tính chất nước thải đầu vào, yêu cầu cầu đầu ra:  Tính chất nước thải đầu vào : Bảng Tính chất nước thải sinh hoạt công cộng đầu vào STT Các tiêu phân tích pH Đơn vị tính Kết Tổng chất rắn lơ lửng SS mg/l 530,56 BOD5 mg/lO2 266 Tổng N mg/l 72,4 Tổng P mg/l 29,3  Yêu cầu chất lượng nước thải đầu -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢINước thải sau trình xử lý xả vào nguồn tiếp nhận loại A, yêu cầu chất lượng nước thải trước xả vào nguồn tiếp nhận phải đảm bảo có giá trị nồng độ chất nhiễm nhỏ giá trị quy định cột A, QCVN 14 : 2008/BTNMT Bảng Tính chất nước thải sinh hoạt công cộng đầu (QCVN 14:2008,cột A, k=1): STT Các tiêu phân tích pH Tổng chất rắn lơ lửng SS BOD5 Đơn vị tính Kết 5-9 mg/l 50 mg/lO2 30 Tổng N mg/l 5 Tổng P mg/l Đề xuất công nghệ xử lý Sơ đồ cơng nghệ thành phần cơng trình đơn vị trạm xử lý nước thải sinh hoạt lựa chọn phụ thuộc vào : - Công suất trạm xử lý - Thành phần tính chất nước thải đầu vào - Mức độ cần thiết xử lý nước thải - Tiêu chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận tương ứng (xả vào nguồn loại A theo QCVN 14 – 2008) - Điều kiện cụ thể địa phương (khí hậu, địa chất, mặt xây dựng ) - Phương pháp sử dụng cặn - Các tiêu kinh tế kỹ thuật khác Phương án1: Ngăn tiếp nhận -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI- Máy nghiền rác Song chắn rác Bể lắng cát Sân phơi cát Bể lắng đợt Thổi khí Bể aeroten thổi khí kéo dài Bể lắng đợt Bể nén bùn Bể metan Máng trộn Trạm clo Bể tiếp xúc Xả Ép bùn băng tải Bón ruộng Thuyết minh: 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 thơ khơng hồ tan nước thải giữ lại Cặn lắng đưa đến bể Mêtan nước sau lắng đưa tiếp đến bể aeroten thổi khí kéo dài Bùn hoạt tính lắng bể lắng II Qua bể lắng ngang đợt II, phần bùn hoạt tính tuần hồn lại bể aeroten để tăng hiệu xử lý, hàm lượng cặn BOD nước thải đảm bảo yêu cầu xử lý xong Trong nước thải ngồi 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 cơng đoạn nước thải xả nguồn tiếp nhận -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢIToàn 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 nơng nghiệp Phương án : Ngăn tiếp nhận Máy nghiền rác Song chắn rác Bể lắng cát Sân phơi cát Bể làm thoáng sơ Bể lắng đợt Thổi khí Bể biophin cao tải Bể lắng đợt bùn hoạt tính tuần hồn Bể metan wetland Trạm clo Máng trộn Bể tiếp xúc Xả Bể nén bùn khí Bón ruộng Thuyết minh: Nước thải vào qua song chắn rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền đưa đến bể metan 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 -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢINước sau qua bể lắng cát đưa đến bể lắng ngang đợt I, chất thơ khơng hồ tan nước thải giữ lại Cặn lắng đưa đến bể Mêtan nước sau lắng đưa tiếp đến bể Biophil cao tải Sau khỏi bể biophil Tiếp đến bể lắng Sau đó, nước thải đưa vào hệ thống wetland để tăng hiệu xử lý nito photpho 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 cơng đoạn nước thải xả nguồn tiếp nhận Toàn lượng bùn cặn trạm xử lý sau lên men bể Mêtan đưa hệ thống nén bùn khí Bùn cặn sau dùng cho mục đích nơng nghiệp Lựa chọn dây chuyền cơng nghệ: Tính tốn theo phương án CHƯƠNG III TÍNH TỐN , THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH TRONG HỆ THỐNG Ngăn tiếp nhận Nước thải Thành phố dẫn đến trạm xử lý ống dẫn có áp Để thu nước trường hợp người ta phải xây dựng ngăn tiếp nhận có nắp đậy Lưu lượng nước thải (m3/h) 2300- KÍCH THƯỚC CƠ BẢN A 2400 B 2200 H 2000 10 H1 1600 h 750 h1 900 b 800 l 1000 l1 1200 -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢIB0: lượng chất khơng tro bùn hoạt tính dư B0 = = = 1,58 (m3/ngđ) Ab: độ ẩm háo nước tương ứng với bùn vi sinh vật dư, Ab = 6% Tb: độ tro chất khô tuyệt đối ứng với bùn sinh vật dư, Tb = 27% → a = = 51,88 % y= n: hệ số phụ thuộc vào độ ẩm bùn cặn tươi, bảng 54, TCVN 7957 n = 0,64 → y = = 0,46 (m3/ngđ) Lượng khí đốt tổng cộng thu được: WK = y (C0 + R0 + B0) 1000 = 0,46 (10,19 + 0,98 + 1,58) 1000 = 586,5 (m3/ngđ) Số D h1 hct(m) bể (m) (m) 20 3,5 10,6 10 h2(m) 2,9 Tính tốn máng trộn (máng trộn vách ngăn có lỗ) Để xáo trộn nước thải với clo ta dùng máng trộn với thời gian xáo trộn thực vòng 1:2 phút.Chọn máng trộn vách - ngăn với đường kính lỗ 80 mm Chọn máng trộn vách ngăn có lỗ để tính tốn thiết kế Máng thướng gồm ngăn với lỗ có d=20-100mm Theo xử lý nước thải đô thị Trần Đức Hạ - Số lỗ ngăn xác định theo công thức: 28 -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢIn = = = 115 (lỗ) : Lưu lượng nước thải lớn 0,6295 (m3/s) : Đường kính lỗ (m) chọn 80mm : 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= 0,16(m) - Khoảng cách lỗ đến thành máng theo chiều ngang lấy 1,5d = 0,12 (m) - Chiều ngang máng trộn là: B = 2d (nn – 1) + 3d = 0,08 ( 14 - 1) + Trong đó: - 0,08 = 2,32 (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 = 0,12 m - Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ nhất: H1 = 2d (nd – 1) + 1,5d = 0,08 (8 – 1) + 0,12 = 1,24 (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 thị-Trần Đức Hạ)  H2 = 1,24 + 0,12 = 1,36 (m) - Khoảng cách a tâm lỗ theo chiều đứng vách ngăn thứ 2: H2 = a(nd – 1) + b  a = = 0,17 m Trong đó: b_Khoảng cách từ tâm lỗ hàng ngang vách ngăn thứ đến đáy máng trộn, chọn b = 2d = 0,08 = 0,16 (m) - Khoảng cách vách ngăn: l = 1,5 B = 1,5 2,32= 3,48 (m) (CT 7.15_Xử lí nước thải thị-Trần Đức Hạ) 29 -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢIChiều dài tổng cộng máng trộn với vách ngăn có lỗ: L = 3l + = 3,48 + 0,2 = 10,84 (m) - Chiều cao xây dựng máng trộn: H = H2 + Hdp = 1,36 + 0,35 = 1,71 (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 = = = 49,54 (s) = 0,826 (phút) - 11 Tính tốn bể tiếp xúc: Bể tiếp xúc thiết kế giống bể lắng khơng có 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 tốn cho khả trôi theo nước chất lơ lửng nhỏ Thường tốc độ khơng 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, khơng nhỏ 0,5 m/s - Thể tích hữu ích bể (CT 7.19_Xử lí nước thải thị_Trần Đức Hạ) Wbể tx = Qmax t = 0,6295 24,44 60 = 923 (m3)    Chọn bể tiếp xúc Thể tích bể tiếp xúc: W1 = Wbể tx : = 923 : = 231 (m3) Diện tích bể tiếp xúc: F1 = = = 57,75 (m2) Trong đó: H1: Chiều cao cơng tác bể, H1 = 2,5-5,5m => Chọn H1 = 4m 30 -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI- - Mỗi bể tiếp xúc ngang có thơng số sau: H = 11,55 (m3) Thể tích ngăn bùn từ bể tiếp xúc (CT 7.19_Xử lí nước thải đô thị_Trần Đức Hạ) Wb = = = 9,4 (m3) Trong đó: a: Tiêu chuẩn cặn lắng bể tiếp xúc, (l/ng.ngđ) Tra bảng 7.4_Sách xử lý nước thải thị_Trần Đức Hạ N: Dân số tính tốn theo BOD; T: Thời gian lưu bùn cặn bể tiếp xúc, chọn từ đến ngày - Cặn từ bể tiếp xúc 12 Nén bùn khí : Wbể tx = = = 9,4 (m3/ngđ) Lựa chọn phương pháp làm khô bùn cặn máy ép lọc băng tải Máy ép lọc thường hoạt động 8h/ngày làm việc ngày tuần - Khối lượng thể tích cặn cần xử lý tuần là: G1 = (Gb+Gtx) × = 2794,82 tân/tuần Gb lượng bùn sau bể metan = 394,86 tấn/ngđ Gtx cặn sau bể tiếp xúc = 9,4tấn/ngđ Khối lượng cặn đưa vào máy giờ: G2 = G1/ 7.8 = 49907,5 kg/h Chiều rộng băng tải chọn thông số kỹ thuật máy 250 kg/m.h b=G2/250 = 119,63 m Chọn máy ép băng tải dựa vào catalo Cặn sau qua máy ép băng tải có độ ẩm 70% 31 -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI- 13 Khử trùng nước thải: Sau giai đoạn xử lý học, sinh học song song với việc làm giảm nồng độ chất ô nhiễm đạt tiêu chuẩn quy định số lượng vi trùng giảm đáng kể đến 90-95% Tuy nhiên lượng vi trùng cao theo nguyên tắc bảo vệ vệ sinh nguồn nước cần thực giai đoạn khử trùng nước thải Để khử trùng nước thải sử dụng biện pháp Clo hóa, ozon hóa, khử trùng tia hồng ngoại UV… Thì khử trùng nước thải clo phương pháp đơn giản, rẻ tiền hiệu cao - Phản ứng thủy phân Clo nước thải xảy sau: Cl2 + H2O HCl + HOCl HOCl axit yếu, không bền dễ phân hủy thành HCl Oxi nguyên tử: HOCl HCl + O Hoặc phân li thành H+ OClHOCl H+ OClHOCl , H+ OCl-là chất oxi hóa mạnh có khả tiêu diệt vi trùng - Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải Ya = Trong đó: Ya: Lượng Clo hoạt tính cần để khử trùng nước thải, kg/h Q: Lưu lượng tính tốn nước thải, m3/h a: Liều lượng hoạt tính lấy theo mục 8.28.3 TCVN 7957:2008 (a=3g/m3) + Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải ứng với Qh,max = 2266,32 m3/h Ya,max,h = = 6,8 (kg/h) + Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải ứng với Qh,TB = 1491(m3/h) Ya,TB,h = = 4,47 (kg/h) + Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải ứng với Qh,min = 954,24(m3/h) Ya,min,h = = 2,86 (kg/h) - Chọn clorator (1 làm việc, dự phòng) với đặc tính sau: 32 -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI• Cơng 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 = = = 64,4 65 balon • - - Tính tốn phương án 2: Các cơng trình phương án giống tính tốn Aeroten thổi khí kéo dài  Ta có: La = 218,37 mg/l > 150 mg/l => cần tái sinh bùn hoạt tính  Xác định thời gian làm việc aeroten - Thời gian oxy hóa chất hữu cơ: t= (cơng thức 66- TCVN 7957:2008) Trong đó: La: lượng BOD5 đầu vào, La = 218,37 mg/l Lt: lượng BOD5 sau xử lý, Lt = 30 mg/l a= 3-4 g/l, liều lượng bùn hoạt tính theo chất khơ cho aeroten thổi khí kéo dài ρ: tốc độ oxy hóa trung bình theo BOD, ρ = mg/g.h Tr: độ tro bùn, Tr = 0,35 → Thời gian oxy hóa chất hữu t = = 12,07 (giờ) - Thời gian thổi khí t thời gian nước lưu lại bể: ta = Trong đó: Kt:hệ số tính đến ảnh hưởng nhiệt độ trình xử lý Kt = = = 0,692 T: nhiệt độ trung bình nước thải, T = 250C → ta = = 2,4 33 -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢIThời gian cần thiết để tái sinh bùn hoạt tính: tts = t – ta = 12,07 – 2,4 = 9,67 (giờ)  Thể tích ngăn aeroten: - Thể tích ngăn aeroten Wa = ta (1+R) Trong đó: R: tỷ lệ bùn tuần hoàn R = = = 0,667 l: số bùn, từ 100÷200 ml/g, chọn l = 100 (ml/g) Vậy, thể tích ngăn aeroten: Wa = 2,4 (1+0,667)×1491 = 5965,2 (m3) - Thể tích ngăn tái sinh Wts = tts R = 9,67×0,667×1491 = 9616,8 (m3) - Tổng thể tích aeroten W = Wa+Wts = 5965,2 + 9616,8 = 15582 (m3) Chọn H = 5m => ∑F = 3116,4 m2 - Chọn bể - F1 bể = 519,4 (m2) - Ta có: Wts/W = 61,7% nên ta chọn aeroten hành lang cho đơn nguyên - Diện tích hành lang F1 hành lang = 519,4/2 = 259,7 (m2) - Chiều dài hành lang aeroten: L = = = 25,97 ≈ 26 (m) Trong đó: b: chiều ngang hành lang aeroten, lấy b = 2H = 10m  Lưu lượng khơng khí đơn vị D: D= Trong đó: + z: lưu lượng oxy đơn vị tính mg để xử lý 1mg BOD5, xử lý sinh học hoàn toàn => z = 1,1 mg oxy/mg BOD5 + K1: hệ số kể đến thiết bị nạp khí, chọn thiết bị nạp khí tạo bọt khí cỡ nhỏ lấy theo tỉ số diện tích vùng nạp khí diện tích aeroten f/F = Wa/W = 5965,2 /15582= 0,4 Tra bảng 47 TCVN 7957 => K1=1,94 + K2: hệ số phụ thuộc vào độ sâu đặt thiết bị phân phối khí h = 3m, tra bảng 48 TCVN 7957:2008 => K2=2,08 + n1: hệ số xét tới ảnh hưởng nhiệt độ nước thải n1 = 1+0,02 (Ttb-20) = 1+0,02×(25-20) = 1,1 Ttb: nhiệt độ trung bình nước thải tháng mùa hè, Ttb = 250C + n2: hệ số xét đến quan hệ tốc độ hòa tan oxy vào hỗn hợp nước bùn với tốc độ hòa tan oxy nước sạch, nước sinh hoạt chất hoạt động bề mặt, n2 = 0,85 + Cp: độ hòa tan oxy khơng khí nước - 34 -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI= = 9,19 (mg/l) CT: độ hòa tan oxy khơng khí vào nước phụ thuộc vào nhiệt độ áp suất, nhiệt độ 250C, áp suất khí P = 760 mmHg, tra bảng P2.2-Giáo trình XLNT thị-Trần Đức Hạ, trang 317), CT = 8,02 h = 3m + C: nồng độ trung bình oxy aeroten, lấy C = 2mg/l → D = = 7,64 m3 kk/m3 nước thải - Lưu lượng nước thải theo Qh = 1491 m3/giờ Lượng khơng khí cần thiết cho giờ: Wkhí = Qh×D = 11391,24 (m3 kk/giờ)  Tính tốn số đĩa bể Chọn đĩa phân phối khí EDI bọt khơ => lưu lượng khơng khí: 26m3/h Số đĩa bể = Wkhí/26 = 11391,24 /26 = 438 đĩa - Diện tích bể: F1 bể = 519,4 m2 = 40×13 - Số đĩa theo chiều ngang: 12 đĩa - Số đĩa theo chiều dài: 37 đĩa  Lưu lượng bùn thải bỏ: Giả sử bùn dư thải bỏ ngày (dẫn đến bể chứa bùn) từ đường ống dẫn bùn tuần hoàn Qra = Q hàm lượng chất rắn lơ lửng dễ bay VSS bùn đầu chiếm 80% hàm lượng chất rắn lơ lửng VSS Khi lượng bùn dư thải bỏ tính theo cơng thức: (Theo Xử lý nước thải đô thị công nghiệp- Lâm Minh Triết, trang 145) Trong đó: W: thể tích bể aeroten, W = 15582 m3 Qra: lưu lượng nước thải khỏi bể lắng đợt I, Qra = Q=35786 (m /ngđ) X: nồng độ VSS hỗn hợp bùn hoạt tính bể aeroten, X = 3000 mg/l Xra: nồng độ VSS SS khỏi bể lắng, Xra = 0,8×18 = 14,4 mg/l Qb: lưu lượng bùn thải, m3 θc:thời gian lưu bùn Với nước thải đô thị, θc = 5÷15 ngày,chọn θc = 10 ngày → = 1386,4 m3  Tính tốn lượng bùn tuần hồn: P: lượng bùn hoạt tính tuần hồn: P= ( Theo Xử lý nước thải đô thị công nghiệp-Lâm Mnh Triết, trang 142) Trong đó: 35 -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢIChh: nồng độ bùn hoạt tính hỗn hợp nước – bùn chảy từ aeroten đến bể lắng đợt II, Chh = 2000÷3000 mg/l, chọn Chh = 2300 mg/l Cll: nồng độ chất lơ lửng nước thải vào aeroten, Cll = 145,17 mg/l Cth: nồng độ bùn hoạt tính tuần hồn, Cth = 5000÷6000 mg/l, chọn Cth = 5500 mg/l → P = = 67,33 % Với P = 67,59 %, lưu lượng trung bình hỗn hợp bùn hoạt tính tuần hồn: Qth = = = 1003,9 (m3/h) Bể nén bùn đứng Bùn hoạt tính dư với độ ẩm p = 99,4 % từ bể lắng II dẫn bể nén bùn độ ẩm bùn sau nét phải đạt p = 96,5% trước dẫn vào bể metan Thời gian nén bùn 10÷12 - Nồng độ bùn hoạt tính dư xác định theo công thức Karpinski A.A: Sb = α × SS1 - Nra = 1,3×145,17 – 16 = 172,72 (mg/l) Trong đó: Sb: độ tăng sinh khối bùn từ bể aeroten (mg/l) α: hệ số lấy 1,3 SS1: hàm lượng chất lơ lửng nước thải sau lắng đợt I, SS1=145,17 mg/l Nra: hàm lượng bùn hoạt tính trơi theo nước thải khỏi bể lắng đợt II, lấy Nra = 16 mg/l - Hàm lượng bùn hoạt tính dư lớn nhất: Smax = K×Sb = 1,3×172,72 = 224,54 (mg/l) Trong đó: K: hệ số khơng điều hòa tháng bùn hoạt tính dư, theo điều 8.16.12 TCXDVN 7957:2008, K = 1,3 Sb: độ tăng sinh khối bùn từ bể aeroten, - Có 50% lượng bùn đưa hoạt tính dư đưa vào bể aeroten 50% lượng bùn lại đưa vào bể nén bùn Lượng bùn hoạt tính dư lớn dẫn vào bể nén bùn tính theo cơng thức: qmax = = = 30,44 (m3/h) Trong đó: Q: lưu lượng nước thải, Q = 35786 m3/ngđ C: nồng độ bùn hoạt tính dư trước nén, lấy C = 5500 (g/m3) - Diện tích bể nén bùn tính theo công thức: F1 = = = 84,5 (m2) 36 -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢIV1: vận tốc chuyển động bùn từ lên trên, V1 = 0,1 mm/s = 0,0001 m/s - Diện tích ống trung tâm: F2 = = = 0,3 (m2) V2: vận tốc chuyển động bùn ống trung tâm, V2 = 28 mm/s = 0,028 m/s - Diện tích tổng cộng bể nén bùn đứng: F = F1 + F2 = 84,5 + 0,3 = 84,8 (m2) - Số bể nén bùn: bể Diện tích bể nén bùn: f = = = 42,4 (m2) - Đường kính bể nén bùn: D = = = 7,3 (m) - Đường kính ống trung tâm: d = = = 0,6 (m) - Đường kính phần loe ống trung tâm: dloe = 1,35d = 1,35 × 0,6 = 0,81 (m) - Đường kính chắn: Dc = 1,3d = 1,3 × 0,6 = 0,78 (m) - Chiều cao phần lắng bể nén bùn: hl = V1 × t × 3600 = 0,0001×10×3600 = 3,6 (m) t: thời gian lắng bùn, t = 10÷12 giờ, chọn t = 10 - Chiều cao phần hình nón với góc nghiêng 450: hn = tan 450 = tan 450 = 3,4 (m) dđáy : đường kính đáy bể, dđáy = 0,5 (m) - Chiều cao bùn hoạt tính nén: hb = hn – h3 - hth Trong đó: h3: khoảng cách từ đáy ốn loe tới chắn, chọn h3 = 0,5 (m) hth: chiều cao lớp nước trung hòa, hth = 0,3 (m)  hb = 3,4 – 0,3 – 0,5 = 2,6 (m) - chiều cao tổng cộng bể nén bùn: H = hl + hn + hbv = 3,6 + 3,4 + 0,5 = 7,5 (m) hbv: chiều cao bảo vệ bể, hbv = 0,5 (m)  thông số thiết kế bể lắng bùn đứng STT Thơng số thiết kế Số bể Kích thước bể: - Đường kính bể -Đường kính ống trung tâm -Đường kính đáy bể -Chiều cao 37 Số liệu 7,3 0,6 0,5 7,5 Đơn vị Bể m -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI3 Thời gian lắng bùn 10 Tính tốn trắc dọc theo nước Cao trình mực nước cao 26 m Cao trình mực nước thấp 23m Chọn tổn thất : - Song chắn rác chọn 10 cm ( tiêu chuẩn 5- 20 cm) - Bể lắng cát chọn 10 cm ( tiêu chuẩn 10- 20 cm) - Bể làm thóang sơ 15cm(TC 15-20cm) - Bể lắng đợt chọn 30 cm ( tiêu chuẩn 20 – 40 cm) - Biofil chọn 350 cm ( tiêu chuẩn H+150 cm) - Bể lắng đợt chọn 30 cm ( tiêu chuẩn 20 – 40 cm) - Wetland chọn 50cm - Máng trộn chọn 12 cm - Bể tiếp xúc chọn 50 cm ( tiêu chuẩn 40 – 60 cm) - Hệ thống mương dẫn với tổn thất qua mương 10cm * Bể lắng tiếp xúc Đoạn mương từ bể tiếp xúc tới sơng l= 10 (m.) - Cao trình mực nước mương nối bể tiếp xúc đến sông : 26+0,1=26,1 (m) - Cao trình mực nước bể tiếp xúc: 26,1 + 0,5 = 26,6(m) 38 Giờ -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI- Cao trình đỉnh bể : 26,6 + Hbv = 26,6 +0,5 = 27,1 (m) - Cao trình đáy bể tiếp xúc: 27,1 – 4= 23,1 (m) * Máng trộn Đoạn mương từ máng trộn tới bể tiếp xúc l = 4,5 m - Cao trình mực nước mương nối từ máng trộn đến bể tiếp xúc: 26,6 + 0,1 = 26,7 (m) - Cao trình mực nước cuối máng trộn: 26,7 + 0,12 = 26,82 (m) - Cao trình mặt nước ngăn thứ 2: 26,82 + 0,12 = 26,94 (m) 26,94 + 0,12 = 27,06 (m) - Cao trình đỉnh máng: 27,06 + 0,35 = 27,41 (m) - Cao trình đáy máng: 27,41 – 1,71= 25,7 (m) * Wetland: - Đoạn mương từ wetland đến máng trộn: l = 6,25m - Cao trình mực nước mương: 27,06 +0,1=27,16 m - Cao trình mực nứơc ct: 27,16+0,5 = 27,66m - Cao trình đỉnh CT: 27,66+0,5=28,16m 39 -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI- Cao trình đáy: 28,16- 3,5 =24,66m * Lắng Đoạn mương nối từ lắng tới wetland l = 52,35 m - Cao trình mặt nước mương nối: 27,66 + 0,1 = 27,76 (m) - Cao trình mặt nước bể lắng 2: 27,76 + 0,3 = 28,02 (m) - Cao trình đỉnh bể: 28,02 + 0,4 = 28,46 (m) - Cao trình đáy bể: 28,46 – = 24,46 (m) * Biofil cao tải: Để tăng áp lực cho Biofil ta đặt Biofil mặt đất - Cao trình đáy bể: 26,5 m - Cao trình đỉnh bể : 26,3+3,3 = 29,6 - Cao trình mặt nước biofil : 29,6-0,5 = 29,1 Đoạn mương từ Biofil đến bể lắng ngang: l = 19,88 m - Cao trình mặt nước đoạn mương nối: 27,94 + 0,1= 28,04 (m) * Bể lắng 40 -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢIĐoạn mương l = 21 m - Chọn cao trình đáy bể: 25m - Cao trình đỉnh bể: 25+4 = 29 m - Cao trình mực nước bể lắng 1: 29 -0,5 = 28,5 (m) * Bể làm thoáng sơ bộ: Đoạn mương l = 5,125 m - Cao trình mực nước đoạn mương nối: 28,5+0,1=28,6 (m) - Cao trình mực nước bể làm thoáng: 28,6 +0,15 = 28,75 (m) - Cao trình đỉnh bể: 28,75 + 0,5 = 29,25 (m) - Cao trình đáy bể : 29,25 – = 26,25 (m) * Bể lắng cát Đoạn mương l = 4,25 m - Cao trình mặt nước mương nối: 28,75+0,1=28,85 (m) - Cao trình mực nước bể lắng cát: 28,85 + 0,1= 28,95 (m) 41 -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI- Cao trình đỉnh bể: 28,95+0,5=29,54 m - Cao trình đáy bể lắng cát: 29,45 – 1,45 = 29 (m) * Song chắn rác l=3m - Cao trình mực nước ống nối 28,95 + 0,1= 29,05 (m) - Cao trình mực nước song chắn rác: 29,05 + 0,1 = 29,15(m) - Cao trình đỉnh song chắn rác: 29,15+ 0,5 = 29,65 (m) - Cao trình đáy song chắn rác: 29,65 – 1,35 = 29,3 (m) 42 ... xử lý Sơ đồ công nghệ thành phần cơng trình đơn vị trạm xử lý nước thải sinh hoạt lựa chọn phụ thuộc vào : - Công suất trạm xử lý - Thành phần tính chất nước thải đầu vào - Mức độ cần thiết xử. .. P mg/l 29,3  Yêu cầu chất lượng nước thải đầu -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢINước thải sau trình xử lý xả vào nguồn tiếp nhận loại A, yêu cầu chất lượng nước thải trước xả vào nguồn tiếp nhận... lượng nước thải từ cơng trình : Bệnh viện: 168 m3/ngđ Trường học: 35,84 m3/ngđ Các xí nghiệp: + nước thải sản xuất: 4518 m3/ngđ + nước thải sinh hoạt cn: 69,312 m3/ngđ -ĐỒ ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢITa