ĐỒ Án KTXL nước THẢI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
BỘ MÔN KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG
Chun ngành: Kỹ thuật mơi trường

ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM BỂ XỬ LÝ HOÁ LÝ 1 (BỂ KEO TỤ, BỂ TẠO
BƠNG, BỂ LẮNG HỐ LÝ 1) VÀ CỤM BỂ XỬ LÝ SINH HỌC HIẾU KHÍ
(GIÁN ĐOẠN) CHO XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG KHU CÔNG NGHIỆP,
CÔNG SUẤT 6000M3/NGÀY.ĐÊM
GVHD:
PGS.TS ĐẶNG VIẾT HÙNG
SVTH:
LÃ NGỌC TRÍ CHUNG - 1710689
PHẠM TIẾN ĐẠT

TP.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021

- 1710987


ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
BỘ MÔN KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG

Chun ngành: Kỹ thuật mơi trường

ĐỒ ÁN MƠN HỌC
KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỤM BỂ XỬ LÝ HOÁ LÝ 1 (BỂ KEO TỤ, BỂ TẠO
BƠNG, BỂ LẮNG HỐ LÝ 1) VÀ CỤM BỂ XỬ LÝ SINH HỌC HIẾU KHÍ
(GIÁN ĐOẠN) CHO XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG KHU CÔNG NGHIỆP,
CÔNG SUẤT 6000M3/NGÀY.ĐÊM
GVHD:
PGS.TS ĐẶNG VIẾT HÙNG
SVTH:
LÃ NGỌC TRÍ CHUNG - 1710689
PHẠM TIẾN ĐẠT

TP.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021

- 1710987


LỜI CÁM ƠN
Lời đầu tiên chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất cả các thầy cô, cán bộ
Khoa Môi trường – Tài nguyên- Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí
Minh. Trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường, quý thầy cô đã tận
tình giảng dạy, truyền đạt những tri thức quý báu giúp chúng em hồn thành
chương trình đào tạo.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Đặng Viết Hùng, người luôn
theo sát, kèm cặp, hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án đúng thời hạn. Dù đã
nỗ lực hết mình nhưng với khả năng, kiến thức chuyên mơn và thời gian có hạn
nên khó tránh khỏi sai sót. Chúng em mong nhận được những nhận xét giúp
chúng em hồn thiện hơn vốn kiến thức của mình.

Trân trọng cảm ơn!
TP. HCM, tháng 12 năm 2021

Lã Ngọc Trí Chung
Phạm Tiến Đạt


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
MỤC LỤC
LỜI CÁM ƠN...................................................................................................... 3
DANH MỤC BẢNG............................................................................................6
DANH MỤC HÌNH.............................................................................................7
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN...............................................................................8
1. Thành phần tính chất nước thải của khu cơng nghiệp......................................8
2. Đề xuất công nghệ xử lý................................................................................... 8
CHƯƠNG II. LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN CÁC
CƠNG TRÌNH...................................................................................................13
1. Bể keo tụ- Tạo bơng........................................................................................13
1.1. Lý thuyết...................................................................................................... 13
1.2. Phương pháp tính tốn................................................................................. 13
1.2.1. Sơ đồ tính tốn bể keo tụ.......................................................................... 13
1.2.2. Sơ đồ tính tốn bể tạo bơng...................................................................... 14
2. Bể lắng hố lý 1...............................................................................................16
2.1. Lý thuyết...................................................................................................... 16
2.2. Phương pháp tính tốn................................................................................. 16
3. Cụm bể SBR....................................................................................................18
3.1. Lý thuyết...................................................................................................... 18
3.2. Sơ đồ tính tốn bể SBR................................................................................18
CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ..........................20
1. Bể keo tụ- tạo bông......................................................................................... 20

1.1. Bể keo tụ.......................................................................................................20
1.2. Bể tạo bơng

.................................................................................................. 22

2. Bể lắng hố lý

..................................................................................................25

4


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
3. Bể SBR............................................................................................................ 28
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................ 36

5


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1 . Thành phần tính chất nước thải khu công nghiệp..........................8
Bảng 2 . Thông số đầu vào......................................................................... 20

6


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
DANH MỤC HÌNH
Hình 1 . Sơ đồ cơng nghệ hệ thống xử lý nước thải khu cơng nghiệp.........9

Hình 2 . Sơ đồ tính tốn bể keo tụ.............................................................. 14
Hình 3 . Sơ đồ tính tốn bể tạo bơng......................................................... 15
Hình 4 . Sơ đồ tính tốn bể lắng hố lý 1................................................... 17
Hình 5 . Sơ đồ tính tốn bể SBR.................................................................19

7


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1. Thành phần tính chất nước thải của khu cơng nghiệp
Tính chất và đặc điểm của nước thải khá phức tạp về thành phần, tính
chất, lượng của dịng thải. Tùy vào mỗi loại hình cơng nghiệp mà nước thải có
tính chất và thành phần khác nhau.
Bảng 1. Thành phần tính chất nước thải khu cơng nghiệp
QCVN
STT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Nồng độ

40:2011/BTNMT
Cột A

1

pH

-

6-8

6–9

2

Màu sắc

Pt-Co

150-160

50

3

BOD5

mg/l

300-350

30

4

COD

mg/l

500-550

75

5

Chất rắn lơ lửng

mg/l

400-450

50

mg/l

30-40

5

6

Ammoni
(Tính theo N)

7

Tổng Nito

mg/l

50-60

20

8

Tổng Photpho

mg/l

10-20

4

9

Coliforms

MPN/100ml

2.4x106

3000

Dựa vào bảng thành phần tính chất nước thải, thành phần chủ yếu của nước
thải khu công nghiệp bao gồm: Các chất cặn bã, các chất lơ lửng (SS), các hợp

chất hữu cơ (BOD/COD), các chất dinh dưỡng (N, P) và vi sinh gây bệnh
(Coliform, E.Coli). Hầu hết các chỉ tiêu đều vượt ngưỡng cho phép của các quy
chuẩn hiện hành. Trong đó tỷ lệ BOD/COD khá lớn, phù hợp với xử lý sinh
học
2. Đề xuất công nghệ xử lý.

8


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải

Rác

Nước Thải

Thùng chứa
Nước ép bùn

Rác

Thùng chứa

NaOH

Bùn

Thổi khí

Bùn

NaOCl

Hình 1. Sơ đồ cơng nghệ hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp
9


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
Thuyết minh sơ đồ công nghệ:
Nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp trong khu cơng nghiệp theo hệ thống
ống dẫn qua mương lắng cát kết hợp SCR thô. Tại đây, cát lắng xuống đáy
mương và được thu gom xử lý định kỳ, rác có kích thước lớn hơn 10 mm được
loại bỏ. Định kỳ, vớt rác tại SCR thô, thu gom, xử lý.
Nước thải sau khi qua SCR thô sẽ được tập trung vào hố thu trước. Tại
hố thu có gắn 3 bơm chìm để hoạt động luân phiên.
Nước từ hố thu được bơm lên lưới chắn rác tinh, thiết bị này có nhiệm vụ
giữ lại tồn bộ rác có kích thước lớn hơn hay bằng 1 mm. Bên cạnh đó, thiết bị
này cịn giúp làm giảm lượng chất lơ lửng có trong nước thải. Thiết bị chắn rác
tinh hoạt động liên tục và rác được đưa vào thùng chứa, hàng ngày được đem
đi xử lý. Sau đó, nước thải tự chảy qua bể tuyển nổi.
Dầu mỡ là một trong những tác nhân gây ảnh hưởng đến hệ thống xử lý
sinh học, do đó, sự có mặt của bể tuyển nổi là rất cần thiết. Dầu mỡ được tách
dựa trên phương pháp trọng lực, dầu mỡ có trọng lượng riêng nhỏ hơn sẽ nổi
trên bề mặt, được gạn vào hố và chảy vào thùng thu dầu.
Nước thải tiếp tục chảy qua bể điều hoà. Tại đây, nước thải được điều hồ
lưu lượng và nồng độ bằng máy khuấy trộn chìm (hai mấy khuấy trộn chìm),
đồng thời sẽ hạn chế quá trình yếm khí.
Nước thải sau khi điều hồ sẽ được bơm qua bể phản ứng nhờ hai máy
bơm chìm, trong bể có gắn một motor có cánh khuấy để khuấy trộn nước thải.
Sau đó, nước tự chảy qua bể keo tụ (2 ngăn) để hình thành các bơng cặn
có kích thước lớn hơn với sự hỗ trợ của 2 motor gắn cánh khuấy ( tốc độ khuấy

chậm hơn so với bể phản ứng). Tại bể này được châm sút NaOH để nâng pH
lên khoảng 7 – 7.5.
Sau đó, nước thải tiếp tục chảy vào ống trung tâm của bể lắng đứng. Bể
lắng đứng có nhiệm vụ lắng các bơng cặn từ bể tạo bông và một phần chất lơ
lửng trong nước thải và bùn này được bơm định kỳ về bể chứa bùn.
Sau khi qua bể lắng đứng, nước thải đã được lắng cặn sẽ chảy vào mương
trung hòa trước khi vào bể SBR.

10


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
Bể SBR là cơng trình xử lý sinh học hiếu khí, nhờ các VSV sinh trưởng
lơ lửng, được cải tiến từ cơng nghệ xử lý sử dụng bùn hoạt tính. Với SBR, q
trình sục khí và lắng diễn ra trong cùng một bể phản ứng. Các VSV có trong
bùn hoạt tính giúp phân huỷ các chất hữu cơ trong nước thải. Quá trình lắng
cũng xảy ra ngay tại bể này, giúp xử lý một phần N, P, tiết kiệm diện tích, tăng
cường hiệu quả lắng và khơng cần phải tuần hồn bùn do bùn khơng bị thất
thốt sau q trình phản ứng như phương pháp truyền thống.
Chu kì hoạt động của bể SBR truyền thống gồm 5 pha: làm đầy, phản ứng,
lắng, xả nước, nghỉ, nhưng trong hệ thống xử lí nước thải tại khu cơng nghiệp
chỉ có 4 pha, khơng có pha nghỉ.
Làm đầy
Trong giai đoạn làm đầy nước, nước sau khi lắng tràn qua mương trung
hòa rồi vào bể SBR. Ta không cung cấp oxi (không bật máy thổi khí) trong giai
đoạn này nhưng sẽ mở motor khuấy chìm trong bể (Ứng dụng để thúc đẩy quá
trình phản nitrat và tăng cường tiếp xúc giữa nước thải và sinh khối vi sinh vật).
Sục khí
Trong suốt giai đoạn sục khí (2 giờ), nước thải ngừng đưa vào hệ thống
(motor khuấy trộn chìm cũng đồng thời tắt khi máy sục khí bật).

Trong quá trình này, VSV sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước
thải trong điều kiện có oxi.
Lắng
Là quá trình chất rắn sinh học và hạt bùn xốp tách ra khỏi hỗn hợp nước
thải nhờ tác dụng của lực trọng trường. Cơ chế lắng tương tự như bể lắng sinh
học.
Xả nước
Nước thải được thu ra bên ngoài nhờ hệ thống decanter gắn trong bể.
Thiết bị tự động thu lớp nước đã lắng trong phía trên cho đến khi mực nước
trong bể xuống đến mức cài đặt (Tại KCN là 4.2 m, có nghĩa là thu 1 m nước,
khoảng 130 m3 nước thải). Quá trình diễn ra trong khoảng thời gian 55 – 60
phút.

11


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
Cuối cùng, nước thải qua bể khử trùng gồm 4 ngăn trước khi xả vào hồ
chứa. Chất khử trùng được sử dụng là Chlorine.
Lượng bùn trong bể lắng đứng và bùn dư trong bể SBR sẽ được bơm vào
bể chứa bùn. Bể chứa bùn được sục khí thường xuyên để bùn đều, khơng bị
nghẹt bơm, tránh lên men kị khí.
Bùn được bơm vào khuôn bản của máy ép bùn. Bùn sau khi ép được gỡ
thủ cơng định kì và thu gom tập trung. Sau đó, bùn khơ được Cơng ty mơi
trường và đơ thị thành phố đến thu gom định kì.

12


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải

CHƯƠNG II. LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN CÁC
CƠNG TRÌNH
1. Bể keo tụ- Tạo bông
1.1. Lý thuyết
Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các hợp chất cao phân tử
vào nước.
Sự keo tụ được tiến hành để thúc đẩy q trình tạo bơng làm tăng vận tốc lắng
các hạt. Mục đích của q trình này là nhằm làm giảm SS, độ màu, độ đục và
một phần COD, BOD5.
1.2. Phương pháp tính tốn
1.2.1. Sơ đồ tính toán bể keo tụ

13


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
Bể keo tụ
1.Tính tốn kích thước bể

2. Tính tốn năng lượng
khuấy trộn

1.1 Chọn thời gian lưu của
bể keo tụ

2.1 Chọn gradien vận tốc

4. Tính tốn đường
ống dẫn nước thải ra
khỏi bể keo tụ

4.1 Chọn vận tốc nước
2.2 Năng lượng khuấy

1.2 Thể tích bể keo tụ là:
TB
h

Vkt  Q t

chảy trong ống.

trộn: P = àG2Wkt ì104.2 ng kớnh ng dn

1.3 Chn chiu sâu mực
nước: hn, chiều cao bảo vệ
hbv → Hxd = hn+hbv

3. Chọn cánh khuấy
3.1 Chọn đường kính

nước ra là:

Dr 

4Qtbs
v 

cánh khuấy D= 1/2 chiều
1.4 Giả sử bể có tiết diện

rộng của bể.

ngang: L=B.

1.5 Diện tích ngang của bể
là: Akt  Wkt
hn

3.2 Cánh khuấy được đặt
cách đáy một khoảng h =
D
3.3 Chiều rộng bản cánh

5. Tính lượng hóa chất
châm vào bể keo tụ

5.1 Liều lượng
PAC a  Q  100
Q 

TB
h

b  1000

1
5

khuấy: b  D

3.4 Chiều dài bản cánh

1
khuấy: l  D
4

5.2 Liều lượng NaOH
trung hòa pH

3.5 Số vòng quay của máy
khuấy:

1


Ptt
3
n
5 
K



D



Hình 2. Sơ đồ tính tốn bể keo tụ
1.2.2. Sơ đồ tính tốn bể tạo bơng

14


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
Bể tạo bơng

1.Tính tốn kích thước bể
1.1 Thể tích bể tạo bơng

Wtb  Qtbh  t
1.2 Thể tích một ngăn là:

W1  W2  W3 

Wtb
3

2. Chọn cánh khuấy

2.1 Chọn gradien vận
tốc lần lượt cho ba ngăn
2.2 Năng lượng khuấy
trộn của từng bể
P = µG2W

1.3 Chọn chiều sâu mực
nước: hn, chiều cao bảo vệ

Ab m 

W1
hn

Pi
0, 8

Fl 
cần khoan:

Q tbs
vl

3.3 Diện tích một lỗ là:

2.4 Vị trí đặt cánh
khuấy hck= 1/3hn
2.5 Chọn máy khuấy có
đường kính cánh khuấy

1.5 Chọn chiều dài và rộng
của mỗi ngăn theo diện tích
bề mặt

chảy qua lỗ.

của mỗi máy khuấy là:
P1tt 

một ngăn là:

3.1 Chọn vận tốc nước

3.2 Tổng diện tích lỗ

2.3 Cơng suất thực tế

hbv → Hxd = hn+hbv

1.4 Diện tích bề mặt của

3. Tính kích thước lỗ
của mỗi tấm chắn

D = 1m, tuabin bốn
cánh nghiêng 450 hướng
xuống dưới.

Fl 0 

Fl
với n là số lỗ
n

3.4 Đường kính mỗi lỗ
là:

D0 

4 Fl 0



4. Tính đường ống dẫn
nước thải ra khỏi bể

2.6 Số vòng quay của
cánh khuấy ở mỗi bể lần

4.1 Chọn vận tốc nước

lượt là:

chảy trong ống.



Pi
ni  

5
 K  D   

1/3

4.2 Đường kính ống dẫn
nước ra là:

Dr 

4Qtbs

v 

5. Tính liều lượng
Polymer:
a Qtbh 100
Q2 
b1000

Hình 3. Sơ đồ tính tốn bể tạo bơng
15


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
2. Bể lắng hoá lý 1
2.1. Lý thuyết
Bể lắng được sử dụng để tách các chất rắn/ bông cặn được tạo thành từ q
trình keo tụ, tạo bơng theo ngun lý lắng trọng lực. Bùn lắng trong hố thu bùn
sẽ được bơm về hệ thống xử lý bùn trong khi nước sau lắng sẽ tự chảy đến bể
xử lý kế tiếp.
Các loại bể lắng thường được áp dụng bao gồm:
-

Bể lắng trịn (với hệ gạt bùn đáy bể);

-

Bể lắng hình chữ nhật (với hệ gạt bùn đáy bể);

-

Bể lắng đứng (độ dốc cao để bùn tự rớt vào hố thu bùn mà khơng cần hệ gạt
bùn)

2.2. Phương pháp tính tốn

16


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
Bể lắng hóa lý
1.Tính tốn kích thước bể

1.1 Tính tốn diện tích bề
mặt lắng: A 

TB
Qngay

2. Tính tốn máng thu
nước
2.1. Chọn kích thước
máng thu

LA

1.2 Tính tốn đường kính

4F

2.3 Tính tốn chiều dài

máng răng cưa:



1.3 Đường kính của ống
trung tâm:d= 20%D

1.4 Tính tốn chiều cao
ống trung tâm:
Htt= 60%H

1.5 Tính tốn thể tích phần
lắng:

4

D

2

 d

2

3.2 Thể tích bùn sinh ra
mỗi ngày:Vbùn =

L=π× D

V 

3.1 Lượng bùn sinh ra
được tính theo cơng thức:
G = Css×106×Q ngà1000
tb

2.2. Chọn kích thướng
máng răng cưa

bể lắng: D 

3. Tính tốn lượng bùn
sinh ra mỗi ngày



h

1.6 Chiều cao tổng cộng:

Htc= H+hb+hth+h

2.4 Đường kính máng
răng cưa được tính theo
cơng thức sau:

Dm  D  ( B m 0,1m)

G
Cb

3.3 Lưu lượng bùn mỗi
lần xả được tính theo số
lần xả bùn trong ngày và
thời gian mỗi lần xả.

3.4 Đường kính ống
dẫn
bùn
4Qb
là: D 
 v
3.5 Cơng suất bơm bùn
được tính theo cơng
thức:

N

Q   g  H
1000 

4. Tính tốn đường ống
dẫn nước thải ra bể
4.1 Chọn vận tốc nước
chảy trong ống.
4.2 Đường kính ống dẫn
nước ra là: Dr 

4Qtbs
v

Hình 4. Sơ đồ tính tốn bể lắng hố lý 1
17


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
3. Cụm bể SBR
3.1. Lý thuyết
Nhiệm vụ chính của bể SBR là loại bỏ các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học
nhờ vào sự phân giải của vi sinh vật. Bể SBR là bể phản ứng làm việc theo mẻ
dạng cơng trình xử lý bùn hoạt tính nhưng 2 giai đoạn sục khí và lắng diễn ra
trong cùng một bể. Hệ thống SBR là hệ thống dùng để xử lý nước thải sinh học
chứa hợp chất hữu cơ và nito cao. Hệ thống hoạt động liên tục bao gồm quá
trình bơm nước thải – phản ứng – lắng – hút nước ra, trong đó q trình phản
ứng hay cịn gọi là q trình tạo hạt (bùn hạt hiếu khí) q trình này phụ thuộc
vào khả năng cấp khí, đặc điểm của chất nền trong nước thải đầu vào. Hệ thống
SBR là một hệ thống xử lý có hiệu quả cao do trong q trình sử dụng ít năng
lượng, dễ kiểm soát các sự cố xảy ra, xử lý với lưu lượng thấp, ít tốn diện tích
rất phù hợp với các trạm xử lý có cơng suất nhỏ, ngồi ra cơng nghệ SBR có
thể xử lý hàm lượng chất ơ nhiễm có nồng độ thấp hơn.
3.2. Sơ đồ tính tốn bể SBR

18


Đồ án mơn học: Kỹ thuật xử lý nước thải

Hình 5. Sơ đồ tính tốn bể SBR

19

Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ
Các thơng số đầu vào được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 2. Thông số đầu vào
Thơng số

Nồng độ vào

TB
Lưu lượng trung bình ngày ( Qngày
):

6000 m3/ngày

Lưu lượng trung bình giờ ( QhTB ):

250 m3/h

Lưu lượng trung bình giây ( QsTB ):

69,4×10-3 m3/s

COD =

539 mg/l

BOD5 =

318 mg/l

SS =

426 mg/l

Tổng N =

54 mg/l

1. Bể keo tụ- tạo bông
1.1. Bể keo tụ.
-

Chọn thời gian lưu của bể keo tụ t = 5 phút.

-

Thể tích bể keo tụ là:
Vkt  QhTB t  250m 3 / h 

5 phút
 20,83m 3
60 phút / h

-

Chọn gradien vận tốc G

-

Chọn chiều sâu mực nước: hn = 5 m, chiều cao bảo vệ hbv = 0,5m

=

200 s-1

Suy ra chiều cao xây dựng của bể keo tụ là: Hxd = hn+hbv = 5m + 0,5m = 5,5m
-

Giả sử bể có tiết diện ngang: L=B.

-

Diện tích ngang của bể là:
Akt 

Wkt 20,83

 4,17m 2
hn
5

→L = B =

Akt  4,17  2, 04m  2,1m

Vậy thể tích thực của bể keo tụ là: Wtt = L×B×Hxd = 2,1m×2,1m×5,5m= 24,26
m3
20

Đồ án mơn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
Tính tốn năng lượng khuấy trộn của bể
P = µG2Wkt = 0,8007×10-3×2002×20,83 = 666,2W
Trong đó:
G: Gradien vận tốc, G = 200 s-1;
µ: Độ nhớt động học của nước ở 300C, µ = 0,8007 N.s/m2.
Bởi vì hiệu suất chuyển hóa năng lượng của motor thành năng lượng nước là
0,8, cho nên công suất thực tế của motor là:
Ptt 

P 666, 2

 832, 7W  0,832kW
0,8
0,8

Chọn cánh khuấy
- Đường kính cánh khuấy D ≤ 1/2 chiều rộng của bể, chọn D = 1/2 chiều rộng
của bể.
D

1
1
B   2,1m  1, 05m
2
2

- Cánh khuấy được đặt c ch đáy một khoảng h = D = 1,05m

á
1
5

1
5

- Chiều rộng bản cánh khuấy: b  D   1, 05m  0, 21m
1
4

1
4

- Chiều dài bản cánh khuấy: l  D   1, 05m  0, 2625m
- Số vòng quay của máy khuấy:
1

1


Ptt
3 
832, 7
3
n

 0,85(vòng / giây )  51(vòng / phút )



5
5 
 1, 08  1000  1, 05 
 K D 

Trong đó:
Ptt: Cơng suất thực tế của motor, Ptt = 832,7W;
K: Hệ số sức cản của nước, phụ thuộc vào kiểu cánh khuấy, chọn cánh khuấy
dạng tuabin 4 cánh nghiêng 450, K=1,08;
ρ: Khối lượng riêng của nước, ρ = 1000 kg/m3;
D: Đường kính cánh khuấy (m), D = 1,05m.
Tính toán đường ống dẫn nước thải ra khỏi bể keo tụ
Chọn vận tốc nước chảy trong ống là 1 m/s.
21


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
Suy ra đường kính ống dẫn nước ra là:
4Qtbs
Dr 

v 

4  69, 4 10 3 m3 / s
 0, 297m  297mm
1m / s  

Vậy chọn ống nhựa PVC Bình Minh đường kính danh nghĩa là 315 mm.
Tính lượng hóa chất châm vào bể keo tụ
-

Liều lượng PAC châm vào bể keo tụ được tính theo cơng thức:

Q

a  Q TBh  100 250  250 100

 625L / h
b  1000
10  1000

Trong đó:
a: liều luợng phèn PAC cho 1m3 nước, được xác định bằng thí nghiệm Jartest, a
= 250mg/L;
b: Nồng độ dung dịch phèn PAC, b =10%.
-

Chọn 02 bơm định lượng hóa chất OBL M21PPSV, lưu lượng 320 lít/giờ,
cơng suất 370W

-

Chọn thời gian giữa các lần pha hóa chất là 6 giờ, do đó lượng dung dịch
PAC sử dụng trong 6 giờ là:
QPAC = Q×6(h) = 625(l/h) × 6(h) = 3750 (lít)

Chọn 02 bồn nhựa Đại Thành có dung tích 2000 lít để pha trộn PAC.
1.2. Bể tạo bông
Lưu lượng nước thải: Qtbh= 250 m3/h
Thời gian lưu của bể tạo bơng t = 40 phút

Tính kích thước bể tạo bơng
-

Thể tích bể tạo bơng:
Wtb  Qtbh  t  250m 3 / h 

-

Bể được chia làm 3 ngăn có thể tích bằng nhau, thể tích một ngăn là:
W1  W2  W3 

-

40 phút
 166, 67m 3
60 phút / h

Wtb 166, 67

 55,56m 3
3
3

Chọn chiều sâu mực nước hn = 4,5 m (được đề xuất trong khoảng 3 đến
:
5m), chiều cao bảo vệ hbv = 0,5m

22

Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
Suy ra chiều cao xây dựng của bể tạo bông là: Hxd = hn+hbv = 4,5m + 0,5m
=5m
-

Diện tích bề mặt của một ngăn là:
W1 55,56 m3
Abm 

 12,35m 2
hn
4,5m

Chọn L×B = 4.5m × 3m= 13.5 m2
Suy ra thể tích thực của mỗi ngăn tạo bơng là: W= L×B×Hxd = 4.5m×3m×5m =
67,5m3
Chọn cánh khuấy
-

Ba ngăn keo tụ với gradien vận tốc lần lượt cho ba ngăn là 70, 50, 30s-1

-

Năng lượng khuấy trộn của từng bể lần lượt là:
P1= µG2W1 = 0,8007ì10-3ì702ì55,56 = 218W
P2= àG2W2 = 0,8007ì10-3ì502ì55,56 = 111,22W
P3= àG2W3 = 0,8007×10-3×302×55,56= 40,04W

-

Bởi vì hiệu suất chuyển hóa năng lượng motor thành năng lượng nước là
80% nên công suất thực tế của mỗi máy khuấy là:
P1tt 
P2tt 

P1 218

 272,5W
0,8 0,8

P2 111, 22

 129, 025W
0,8
0,8

P3tt 

P3 40, 04

 50, 05W
0,8
0,8

Vị trí đặt cánh khuấy hck= 1/3hn= (1/3) × 4,5m = 1,5m
Chọn máy khuấy có đường kính cánh khuấy D = 0,7m, tuabin bốn cánh
nghiêng 450 hướng xuống dưới.
Số vòng quay của cánh khuấy ở mỗi bể lần lượt là:



P1
n1  

5
 K  D   

1/3



P2
n2  

5
 K  D   

1/3



218


5
 1, 08  1 1000 

1/3




111, 22


5
 1, 08  1 1000 

 0,587v / s  35, 2v / p
1/3

 0, 469v / s  28,1v / p

23


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải


P3
n3  

5
 K  D   

1/3



40, 04



5
 1, 08  1 1000 

1/3

 0,333v / s  20v / p

Tính kích thước lỗ của mỗi tấm chắn
Bể tạo bông được chia làm 3 ngăn bởi 2 tấm chắn.
Chọn vận tốc nước chảy qua lỗ là vl = 0,3 m/s (0,25 đến 0,55 m/s)
Tổng diện tích lỗ cần khoan:
Fl 

Qtbs 69, 4 10 3

 0, 231m 2
vl
0,3

Chọn 6 lỗ để nước chảy qua, do đó diện tích một lỗ là:
Fl 0 

Fl 0, 231

 0, 0385m 2
6
6

Đường kính mỗi lỗ là:
D0 

4 Fl 0





4  0, 0385



 0, 221m  221mm

Tính đường ống dẫn nước thải ra khỏi bể tạo bông
Chọn vận tốc nước chảy trong ống là 1 m/s.
Suy ra đường kính ống dẫn nước ra là:
Dr 

4Qtbs

v 

4  69, 4 10 3 m3 / s
 0, 297m  297mm
1m / s  

Vậy chọn ống nhựa PVC Bình Minh đường kính danh nghĩa là 315 mm.
Tính liều lượng Polymer châm vào bể tạo bông
Lưu lượng Polymer châm vào bể keo tụ được tính theo cơng thức:
Q2 

a  Qtbh  100 0,125  250 100

 312,5L / h
b  1000
0, 01 1000

Trong đó:
- a: liều luợng Polymer cho 1m3 nước thải, được xác định bằng thí nghiệm
Jartest, a = 0,125mg/L;
- b: Nồng độ dung dịch, b = 0,01%;
- Qhtb: Lưu lượng nước thải trung bình theo giờ, Qhtb = 250 m3/h.
24


Đồ án môn học: Kỹ thuật xử lý nước thải
Chọn 01 bơm định lượng hóa chất OBL M21PPSV, lưu lượng 320 lít/giờ, cơng
suất 370W
Chọn thời gian giữa các lần pha hóa chất là 12 giờ:
QPolymer = Q×12(h)=312,5(l/h) × 12(h)=3750 (lít)
Chọn 02 bồn nhựa Đại Thành có dung tích 2000 lít để pha trộn Polymer.
2. Bể lắng hoá lý
Chọn bể lắng đợt 1 dạng tròn, nước thải đi từ tâm và thu nước theo chu vi (bể
lắng li tâm).
Tính tốn diện tích bể mặt bể lắng:

A

TB
Qngay

LA



6000 m
35 m

3

ngay

3

 171.42m 2

m 2 .ngay

Trong đó:
-

QTBngày - Lưu luợng trung bình ngày, m3/ngày.

-

LA

- Tải trong bề mặt, m3/m2.ngày. Chọn bằng 35m3/m2.ngày

Chọn số bể lắng li tâm đợt 1 gồm 1 đơn nguyên công tác và 1 đơn ngun dự

phịng. Đường kính của bể lắng li tâm đợt 1 dược tính theo cơng thức:
D

4F





4 171.42m 2



 14.77m  14.8m

Đường kính ống trung tâm:
d= 20%×D= 20% ×14.8m= 2.98m

25