báo cáo tốt nghiệp xử lý nước thải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG
Khoa Môi Trường và Bảo Hộ Lao Động





ĐỒ ÁN MÔN HỌC









GVHDTS. NGUYỄN THANH HÙNG
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ
MSSV : 610418B
Lớp : 07MT1N
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO

Tp Hồ Chí Minh Tháng 7 Năm 2006

TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 1

MỤC LỤC

PHẦN MỘT : GIƠÍ THIỆU CHUNG ĐỒ ÁN 2
PHẦN HAI : XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 3
I. XÁC ĐỊNH LƯU LƯNG NƯỚC THẢI 3
II. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ BẨN CỦA NƯỚC THẢI : 4
III. XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ CẦN THIẾT XỬ LÝ NƯỚC THẢI : 4
IV. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 5
IV.1. LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA TRẠM XỬ LÝ 5
IV.2. TÍNH NGĂN TIẾP NHẬN NƯỚC THẢI 7
IV.4. BỂ LẮNG CÁT CÓ THỔI KHÍ 10
IV.5. TÍNH TOÁN BỂ LÀM THOÁNG SƠ BỘ 13
IV.6. BỂ AEROTEN 14
IV.7. TÍNH TOÁN BỂ LẮNG LY TÂM ĐT II 16
IV.8. TÍNH TOÁN BỂ NÉN BÙN 18
IV.9. TÍNH TOÁN BỂ MÊTAN 19
IV.10. TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH LÀM RÁO NƯỚC TRONG CẶN 23
IV.11. TÍNH TOÁN KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI – TÍNH TOÁN BỂ TIẾP XÚC 24

TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 2


PHẦN MỘT : GIƠÍ THIỆU CHUNG ĐỒ ÁN

ĐẶT VẤN ĐỀ
Con người và môi trường có quan hệ mật thiết đối với nhau .Trong lòch
sử phát triển của con người, để giải quyết các nhu cầu thiết yếu của cuộc sống
cũng như sự gia tăng dân số một cách nhanh chóng trong thời gian gần đây đã
và đang gây ra nhiều tác động đến sự cân bằng sinh học trong hệ sinh thái .
Thiên nhiên bò tàn phá môi trường ngày càng xấu đi đã ảnh hưởng trực tiếp lên
sức khoẻ con người, mỹ quan đô thò cũng như các loài động thực vật . Khi khai
thác thì ít ai quan tâm đến việc vận chuyển lưu trữ và sử dụng chúng một cách
hợp lý .Việc xây dựng hệ thống thoát nước cũng như trạm xử lý nứơc thải cho
các khu dân cư trở thành yêu cầu hết sức cần thiết , đặc biệt là với thành phố
HỒ CHÍ MINH đang trong giai đoạn đô thò hoá và phát triển mạnh mẽ .

MỤC ĐÍCH
Thiết kế hệ thống sử ly nước thảiù cho một khu vực dân cư có số dân N = 72.000
với:
Tiêu chuẩn thoát nước trung bình : q
tb

= 120L/ngườingày đêm

Tiêu chuẩn thoát nước lớn nhất : q
max
= 180L/ngườingàêm
Hệ số không điều hòa ngày : K
ng
= 1,5
Các số liệu thủy văn và chất lượng nước (nguồn loại A)
Lưu lượng trung bình nhỏ nhất của nước sông là : Q
s
= 40m
3
/s
Vận tốc dòng chảy trung bình :V
tb
= 0.5m/s
Chiều sâu trung bình : H
tb
= 32 m
Hàm lượng chất lơ lửng trong nước sông : b
s
= 12mg/L
Hàm lựơng oxi hòa tan : O
s
= 4,8mg/L
Nhu cầu oxy sinh hóa BOD
5
: L
s

= 4,3 mg/L
Nhiệt độ không quá : T=33
0
C
Nhiệt độ không bé hơn : T=21
0
C
Nhiệt độ trung bình : T=25
0
C
Mực nước ngầm cao nhất tại khu vực xây dựng trạm xử lý nước thải là 9m
Yêu cầu về chất lượng nước sau khi xử lý xả vào nguồn loại A:
PH : 6 – 9
Chất lơ lửng : Không vượt qúa 22mg/L
BOD
5
: Không vượt qúa 15–20mg/L
Các chất nguy hại không vượt qúa giới hạn cho phép

TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 3



PHẦN HAI : XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN

I. XÁC ĐỊNH LƯU LƯNG NƯỚC THẢI

ü Lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải sinh hoạt được tính
theo công thức :
ngdm
Nq
Q
tb
ngdtb
/8640
1000
72000120
1000
3
.
=
´
=
´
=
ü Lưu lượng trung bình giờ(Q
tb.h
) :
hm
Nq
Q
tb
htb
/360
24000
72000120
24

1000
3
.
=
´
=
´
´
=
ü Lưu lượng trung bình giây(Q
tb
.
s
) :
sl
Nq
Q
tb
stb
/100
3600
24
72000120
24
3600
.
=
´
´
=

´
´
=
ü Lưu lượng lớn nhất ngày đêm(Q
max
.
ngđ
) :

ngdmKQQ
ngtbng
ngd
/1296086405.1
3
max max
=´=´=

ü Lưu lượng lớn nhất giờ(Q
max.h
)
hmKQQ
chhtb
h
/5405.1360
3
.max
=´=´=
ü Trong đó : k
ch
= hệ số không điều hoà chung của nước thải lấy theo

quy đònh ở điều 2.12 –tiêu chuẩn xây dựng TCXD-51-84
ü Lưu lượng lớn nhất giây(Q
max.s
)
Qmax.s = Q
tb.

s
´
k
ch

=100
´
1,5 =150 L/s
(Với Q
TB.S
=100 L/s,theo BẢNG 3-2 lấy kch =1,5)
ü Lưu lượng nhỏ nhất giờ(Q
min.h
) :
Q
min.h
= 2
´
Q
tb
.
h
– Q

max.h

= 2
´
360 – 540

= 180 m
3
/h
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 4
II. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ BẨN CỦA NƯỚC THẢI :
Ø Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt, tính theo công thức :
C
SH
lmg
q
n
tb
ll
/67,416
120
100050
1000
=
´
=
´

=

Trong đó : n
ll
= tải lượng chất rắn lơ lửng của nước thải sinh hoạt tính
cho một người trong ngày đêm lấy theo BẢNG 1-3 (TCXD-51-84)
q
tb
= tiêu chuẩn thoát nước trung bình ,q
tb
=120L/ng.ngđ
Ø Hàm lượng NOS
20
trong nước thải sinh hoạt, tính theo công thức :
lmg
q
n
L
tb
NOS
sh
/250
120
100030
1000
=
´
=
´
=

Trong đó :
NOS = tải lượng chất bẩn theo NOS
20
của nước thải sinh
hoạt cho một người trong ngày đêm (TCXD-51-84)
III. Xác đònh mức độ cần thiết xử lý nước thải :
Ø Hàm lượng chất lơ lửng không vượt quá : 22mg/l
ü NOS
20
không vượt quá : 15 -20 mg/l
ü Mức độ cần thiết xử lý nước thải thường được xác đònh theo :
· Hàm lượng chất lơ lửng (SS) : để phục vụ tính toán công nghệ
xử lý cơ học
· Hàm lượng NOS : phục vụ cho tính toán và công nghệ sinh
học
· Mức độ cần thiết xử lý nứơc thải theo chất lơ lửng tính theo công
thức




ü Trong đó :
· m = hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau xử lý cho phép xả
vào nguồn nước , m =22 mg/l
· c
sh
= hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải si nh hoạt ,c
sh
=
416.67mg/l

ü Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo NOS
20
:
%94%100
250
15250
%100 =
-
=
-
=
sh
tsh
L
LL
D
ü Trong đó :
· L
t
: Hàm lượng NOS
20
của nước thải sau xử lý cho phép xả vào
· Nguồn nước, L
t
= 15 mg/l
%72,94%100
67.416
2267.416
%100 =
-

=
-
=
sh
sh
C
mC
D
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 5
· Kết quả tính toán về mức độ cần thiết xử lý nước thải cho ta
thấy cần phải xử lý sinh học hoàn toàn .
IV. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
IV.1. Lựa chọn sơ đồ công nghệ của trạm xử lý
Việc lực chọn sơ đồ công nghệ xử lý dựa vao các yếu tố cơ bản sau :
o Công suất của trạm xử lý
o Thành phần và đặc tính của nươc thải
o Mức độ cần thiết xử lý nước thải
o Tiêu chuẩn xả thải vào các nguồn tiếp nhận tương ứng
o Phương pháp xử lý cặn
o Điều kiện mặt bằng và đặc điểm đại chất thuỷ văn khu vực xây
dựng trạm xử lý nước thải
o Các chỉ tiêu kinh tế kỷ thuật khác
Từ những kết quả đã tính toán và các điều kiện đã nêu trên,ta có thể lựa chọn hai
phương án sau :

PHƯƠNG ÁN I : gồm các giai đoạn xử lý và các công trình xử lý đơn vò như sau :

Ø XỬ LÝ CƠ HỌC :
1. Ngăn tiếp nhận
2. Song chắn rác
3. Bể lắng cát có thổi khí
4. Máng đo lưu lượng
5. Bể làm thoáng sơ bộ
6. Bể lắng đợt I <bể lắng ly tâm >

Ø XỬ LÝ SINH HỌC :
7.Bể aeroten
8.Bể lắng đợt I lắùng ly tâm >

Ø XỬ LÝ CẶN VÀ KHỬ TRÙNG :
9. Bể tiếp xúc
10. Bể nén bùn
11.Bể mêtan
12.Làm ráo nước ở sân phơi bùn
13. Bể làm sạch khí biogas
14. Nồi hơi


TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 6

(a) ( b) (i)
(k)

(l)
(d)

(g)
(h)
(c) (f)

(e)







PHƯƠNG ÁN II

1. Ngăn tiếp nhận 7. Bể lắùng ngang đợt II

2. Song chắn rác 8. Bể tiếp xúc
3. Bể lắng cát 9. Nén bùn
4 . Bể làm thoáng sơ bộ 10. Bể mêtan
1

2

3

4

5

6

7

8

9
2
’

3
’

10

11

12

13

14

TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 7
5. Bể lắng ngang đợt I 11. Bể chứa khí đốt
6. Bể biophin 12. Sân phơi bùn
3
’
.
Máy nghiền rác 4
’
. Sân phơi cát

IV.2. TÍNH NGĂN TIẾP NHẬN NƯỚC THẢI

Nước thải được dẫn theo 2 đường ống áp lực,vơi đường kính mỗi ống là
Þ250mm từ trạm bơm lên ngăn tiếp nhận.Ngăn tiếp nhận được bố trí ở vò trí cao
để nước thải từ đó có thể tự chảy qua được các công trình của trạm xử lý .
ng với lưu lượng trung bình giờ Q
tb.h
= 360 m
3
/h.Ngăn tiếp nhận có kích thước như
sau :
A =1500mm h =400mm H
1
=1000mm
B =1000mm h
1
=650mm
H =1300mm b = 500mm
IV.3. SONG CHẮN RÁC :
Nước thải sau khi qua ngăn tiếp nhận được dẫn đến song chắn rác theo dạng
tiết diện hình chữ nhật .Song chắn rác được dùng để giữ rác và các tạp chất có kích
thước lớn trong nước thải .
1

2
3
4
5
6

7
8
10

12

11

2
’

9

3
’

TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 8
a) Tính mương dẫn
Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác có tiết diện HCN
Lưu lưïng tính toán ,L/s Thông số thuỷ lực
Qtb.s = 100 Qmax.s = 150 Qmin = 50

Độ dốc i 0,0008 0,0008 0,0008
Chiều ngang
Bm(m)
1,2 1,2 1,2
Vận tốc v(m/s) 0,64 0,72 0,57
Độ đầy h(m) 0,25 0,35 0,23

Chọn 2 song chắn rác ( 1 công tác +1 dự phòng)

b) Tính Toán Song Chắn Rác :
ü
Chiều sâu của lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ đầy tính toán của
mương dẫn ứng với : Q
max :
h
1
= h
max
= 0,35m
ü Số khe hở của song chắn rác được tính theo công thức :

><=´
´´
´
=´
´´
=
-
khek
hlv

Q
n
s
3705,1
35,0016,072,0
10150
3
1
.max

ü Trong đó :
· n = số khe hở ;
· Qmax = lưu lượng lớn nhất của nước thải Qmax =150 L/s = 0,15m
3
/s
· V= tốc độ chảy qua song chắn rác v = 0,72m/s
· l = khoảng cách giữa các khe hở l =16mm = 0,016m
· k = hệ số tính đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác :k = 1,05
ü Chiều rộng của sóng chắn rác được tính theo :
Bs = s (n-1) +(l*n) = 0,008(37 - 1) +(0,016*3,7)
= 0,35m
ü Trong đó : s = bề dày của thanh song chắn, thường lấy s = 0,008m
ü Phải kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song
chắn rác ứng với Qmin để khắc phục khả năng lắng đọng cặn khi vận
tốc nhỏ hơn 0.4 m/s
sm
hB
Q
V
s

/12,0
23.08.1
1050
3
min
min
min
=
´
´
=
´
=
-

ü Trong đó :Q
min
= 50 l/s = 0,05 m
3
/s

ü Tổn thất áp lực ở song chắn rác :
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 9
cmmK
g
V
h

s
5.4045.03
81.92
72.0
574.0
2
2
1
2
max
==
´
=´
´
=
x

ü Trong đó:
· K
1
= hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác
ởsong chắn
· V
max
= vận tốc của nước thải trước song chắn rác ứng
· Với Qmax,v
max
=0.72m/s
ü Trong đó: x= hệ số sức cản cục bộ của song chắn rác được xác đònh
theo công thức :

x 574.060sin
016.0
008.0
67.1sin
3
4
3
4
=
÷
ø
ư
ç
è
ỉ
´=
÷
ø
ư
ç
è
ỉ
=
ab
l
s

Với :
a =góc nghiêng của sóng chắn rác so với hướng dòng chảy
b = hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn rác,chọn

hình hình dạng tiết diện song chắn kiểu “c” như hình vẽ ta chọn b = 1.67

ü
Chiều dài phần mở rộng trươc song chăn sóng chắn rác L
1 :

m
tgtg
BB
L
mS
824.0
202
2.18.1
2
1
=
-
=
-
=
j


ü Trong đó : Bs = chiều rộng của song chắn rác : Bs = 1.8m
Bm = chiều rộng của mương dẫn Bm = 1.2m

ü j = góc nghiêng chỗ mở rộng , thường lấy j = 20
ü Chiều dài phần mở rộng sau song chăn sóng chắn rác L
2

:
m
L
L 412.0
2
824.0
2
1
2
===
ü Chiều dài xây dựng của phần mương để lắp đặt song chắn :
L= L
1
+L
2
+L
S =
0.824+0.412+1.5
ü Trong đo :ù Ls =chiều dài của phần mương đặt song chắn Ls = 1.5m
ü Chiều sâu xây dựng của phần mương đặt song chắn :
H = h
max
+ h
s
+ 0.5 = 0.35+ 0.045 + 0.5 =0.9m
ü Trong đó : hmax =độ đầy ứng với Qmax ,hmax = 0.35m
H
s
= tổn thất áp lực ở song chắn rác hs = 0.045m
0.5 = khoảng cách giữa cột sàn nhà đặt song chắn rác và mực nước

cao nhất .
ü Khôùi lượng rác lấy ra ngày đêm từ song chắn rác :
W
1
ngdm
Na
/58,1
1000
365
000.728
1000
365
3
=
´
´
=
´
´
=
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 10
ü Trong đó : a = lượng rác tính cho đầu người trong năm, lấy theo điều
4.1.11-TCXD-51-84 .Với chiều rộng khe hở của các thanh trong khoảng
16- 20 mm, a = 8 L/ng.năm
N = số dân
ü Trọng lượng rác ngày đêm được tính theo công thức ;
P = W

1
´
G =1,58
´
750 = 1185kg/ngđ = 1,185T/ngđ
ü Trong đó : G= khối lượng riêng của rác ,
G = 750kg/m
3
(điều 4.1.11.TCXD 51-84)
ü Trọng lượng rác trong từng giờ trong ngày đêm :
P
h
= htK
P
h
/99.02
24
185.1
24
==´
( đây K
h
= hệ số không điều hoà của rác, K
h
=2)

ü Rác cần được nghiền nhỏ, để dẫn trực tiếp đến bể mêtan để xử lý cùng
với bùn tươi.Chọn máy nghiền có công suất 0.99 T/h (một máy làm việc
+ một máy dự phòng)
ü Lượng nước cần cung cấp cho máy nghiiền rác lấy theo điều

6.2.4(TCXD 51 -84) là 40m
3
cho một tấn rác :
Q
n
= 40P = 40
´
1.185 = 47,4sm
3
/ngđ
ü Tổng số song chắn rác là 2 (một công tác + một dự phòng)
ü Quanh song chắn rác đã chọn có bố trí lối đi lại có chiều rộng 1.2m còn
ơ ûtrước song chắn rác 1.5m(điều 4.1.15 –TCXD-51-84)
ü Hàm lượng chất rắn lơ lửng(Csh) và NOS(Lsh)của nước thải sau khi qua
song chắn rác giảm 4% còn lại :
C
‘
sh
= C
sh
´
(100 - 4)% = 416,67(100 - 4)% = 400mg/l
L
‘
sh
= L
sh
´
(100 - 4)% = 250(100 - 4)% = 240 mg/l

IV.4. BỂ LẮNG CÁT CÓ THỔI KHÍ

NHIỆM VỤ : Là loại bỏ các tạp chất có nguồn gốc vô cơ chủ yếu là cát chứa
trong nước. Bể lắng cát có thổi khí là bể hình chữ nhật dài trên mặt bằng. Dọc
theo chiều ngang của tường, cách đáy 20 -80 cm .Về cấu tạo bể lắng cát có
thổi khí giống bể lắng cát, chỉ có thêm đường ống có khoan lỗ để thổi khí .
Bên dưới ống đó ở đáy bể có rãnh thu cát .
Hiệu suất làm việc của bể lắng cát có thổi khí khá cao
Ø Diện tích tiết diện ướt của bể :

2
.max
875,1
1
08
.
0
15,0
m
n
V
Q
F
s
=
´
=
´
=
Trong đó : F = diện tích tiết diện ướt của một bể(một đơn nguyên) , m

2

Qmax.s = lưu lượng lớn nhất giây Qmax.s = 0,15 m
3
/s
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 11
V = tốc độ của nước thải trong bể ứng với lưu lượng lớn nhất
V = 0.08-0.12 m/s .(điều 6.3.4b-TCXD-51-84) ,chọn v= 0.08m/s
n = số bể lắng cát
Ø Chiều rộng B và chiều sâu H của bể lắng cát có thổi khí được xác đònh
theo các mối quan hệ sau :
B
´
H
tt
= F = 1,875m
2
(1)
B:H = 1.5:1 (2)
H = 2H
tt
(3)
Từ 1;2;3 suy ra H
tt
= 0,625m; B = 3m ;H = 1,25m
o Kết quả tính toán cho thấy chiều sâu của bể lắng cát thổi khí H = 1-
3m(Điều 6.3.3-TCXD -51-84)

ü Chiều dài của bể lắng cát thổi khí được tính theo công thức :
ü Trong đó : L = chiều dài của bể (m)
ü H
tt
= chiều sâu tính toán của bể lắng cát có thổi khí
Uo = độ thô thuỷ lửc của hạt cát mm/s .Lấy theo bảng 3-22.ứng với dường
kính hạt cát d = 0.2 mm ta có U
0
= 18.7mm/s
ü K = hệ số thực nghiệm, K= 2.08
ü Thời gian nước lưu lại trong bể lắng cát có thổi khí ứng với các kích thước đã
được xác đònh

s
sQ
nLF
t 123
15,0
178.988,1
.max
=
´
´
=
´
´
=

§ Hay t = 2 phút 3 giây
ü Việc cấp không khí cho bể lắng cát có thổi khí được thực hiện có hệ thống ống

dẫn khí có đục các lỗ nhỏ đường kính 3.5m, đặt ở độ sâu 0.7-0.75H
ü Lượng cát lắng ở bể lắng cát thổi khí trong một ngày đêm được
tính theo công thức :
389,0
10001000
458640
10001000
45
=
´
=
´
=
ngd
C
Q
W m
3
/ngđ
ü Lượng nước công tác cần cho thiết bò nâng thuỷ lực được tính
theo công thức :
ngdm
n
W
Q
C
/17,22
5,0
)120(5,1
3

=
´
-´´
=
ü Lưu lượng không khí cần cung cấp cho bể lắng cát có thổi khí
được xác đònh theo công thức :
V= D
´
F
´
n = 3
´
1,88
´
2 = 11,3m
3
/h
ü Hàm lượng chất lơ lửng(C’’
sh
) và NOS
20
(L’’
sh
) của nước thải sau
khi qua bể lắng cát có thổi khí giảm 5% và còn lại :
ü C”
sh
= C’
sh
(100-5)% = 400* 95% = 380 mg/l

ü Hàm lượng NOS
20
của nước thải qua bể lắng cát có thổi khí
giảm 5% và còn lại là :
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 12
L”
sh
= L’
sh
(100-5)% = 240
´
95% = 228mg/l

* TÍNH TOÁN SÂN PHƠI CÁT
Nhiệm cụ của sân sân phơi cát : Là làm ráo nước trong hỗn hợp cát –nước để
dễ dàng vận chuyển cát đi nơi khác .
ü Diện tích hữu ích của sân phơi cát được tính theo công thức :

2
4,131
4
1000
36502,0000.72
1000
365
m
h

PN
F =
´
´
´
=
´
´
´
=
ü Trong đó : P = Lượng cặn được giữ lại trong bể lắng khi không có số
liệu thực nghiệm ,nên lấy P = 0.02 l/ng.ngđ.
o h = Chiều cao của lớp bùn cát trong ngăn h = 4-5 m/năm(khi
đã lấy cát phơi khô theo chu kỳ)
ü Sân phơi cát gồm hai ô,diện tích mỗi ô sẽ là : 131,4/2 = 65,7m
2

ü Kích thước mỗi ô trong mặt bằng : L
´
B = 11 m ´ 6m

BỂ LẮNG ĐT I <bể lắng ly tâm> :
Nhiệm vụ của bể lắng ly tâm :

Bể lắng đợt I là loại bỏ các tạp chất lơ lửng còn lại trong nước thải sau khi
đã qua các công trình xử lý trước đó .
Hàm lượng chất lơ lửng sau bể lắng đợt I cần đạt <=150mg/l.
Tính Toán :

v Thể tích tổng cộng của bể lắng đợt I :

W = Q
max.h
x t = 540 x 1,5 = 810 m
3

Trong đó :
Q
max.h
= lưu lượng lớn nhất giờ
t = thời gian lắng .
Chọn 2 bể (1 công tác +1 dự phòng )
v Diện tích của mỗi bể trong mặt bằng
F = 210
3
810
==
H
W
m
2
Trong đó :
H = chiều sâu vùng lắng ly tâm , H= 3m

v Đường kính của bể lắng ly tâm được tính theo công thức :
D=
1954,18
14,3
21044
»=
´

=
p
F
m
Chọn D= 19m
Tốc độ lắng của hạt cặn lơ lửng trong bể lắng được tính theo công thức :
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 13
U=
55,0
5,16,3
3
6,3
=
´
=
´t
H
mm/s
ü Hiệu suất lắng của chất lơ lửng trong nước thải ở bể lắng I phụ thuộc
vào tốc độ lắng của hạt cặn lơ lửng trong nước thải (u = 0.55mm/s) và
hàm lượng ban đầu của chất lơ lửng (C
”
sh
= 380 mg/l)
ü Ta có hiệu suất lắng E
1
= 50% (bảng 3.10 – xử lý nước thải đô thò và

công nghiệp )
ü Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng đợt I được tính
theo công thức :
C=
(
)
(
)
200
100
50100400
100
1100'
=
-
=
-
´
EC
mg/l
ü Theo TCXD -51 -84 qui đònh .Nồng độ chất lơ lửng trong nước thải ở bể
lắng đợt I đưa vào aeroten làm sạch sinh học hoàn toàn hoặc vào các bể
lọc sinh học không được vượt quá 150mg/l .
ü Trong trường hợp đang xét nồng độ chất lơ lửng C = 200 mg/l nên cần
thực hiện giai đoạn làm thoáng sơ bộ để đạt được điều kiện nêu ở trên .
IV.5. TÍNH TOÁN BỂ LÀM THOÁNG SƠ BỘ
v Thể tích bể làm thoáng sơ bộ được tính theo công thức :
W
t = 108
60

12540
60
max,
=
´
=
´tQ
h

m
3

Trong đó :
Q
max.h
= lưu lượng lớn nhất giờ
t = thời gian làm thoáng (thổi khí ) , t= 12 phút
v Lượng không khí cần cung cấp cho bể làm thoáng được tính theo
công thức :
V= Q
max.h
x D = 540 x 0.5 = 270 m
3

Trong đó :
D= lưu lượng của không khí trên 1 m
3
nước thải , D = 0.5 m
3
/m

3

v Diện tích bể làm thoáng sơ bộ :
F = 54
5
270
==
I
V
m
2

Trong đó :
I= cường độ thổi khí trên 1m
2
bề mặt làm thoáng trong
khoảng thời gian 1 giờ , I = 4- 7 m
3
/m
2
.h , chọn I= 5m
3
/m
2
.h
v Chiều cao công tác của bể làm thoáng sơ bộ :
H = 2
54
108
==

F
W
t
m
Kích thước của bể làm thoáng : B x L = 9 x12 m.
v Hàm lượng chất lơ lửng sau khi thực hiện việc làm thoáng sơ bộ
và lắng với hiệu suất : E = 65% được tính theo công thức :
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 14
C
ll
=
(
)
(
)
140
100
65100400
100
100'
=
-´
=
-´ EC
sh
mg/l
Trong đó :

C
”
sh
= hàm lïng chất lơ lửng trong nước thải dẫn đến bể
làm thoáng , C
”
sh
= 380 mg/l
Như vậy hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng đến công trình
xử lý sinh học : 113.99mg/l<150mg/l , đạt yêu cầu quy đònh .

v Hàm lượng NOS
20
giảm với hiệu suất E
1
= 35% .Vậy sau khi
làm thoáng sơ bộ và lắng ,hàm lượng NOS
20
của nứoc thải
bằmg :
L
t
=
(
)
(
)
156
100
35100240

100
100'
1
=
-´
=
-´ EL
sh
mg/l
Trong đó :
L
”
sh
= hàm lượng NOS
20
trong hỗn hợp nước thải dẫn đến bể làm thoáng ,
l
”
sh
= 228mg/l.
v Thể tích ngăn chưá cặn tươi của bể lắng ly tâm đợt I được tính
theo công thức :
W
b

=
( ) ( )
15
11000100095100
865360400

10001000100
'
,
=
´´´-
´´´
=
´´´-
´´´
nP
tEQC
htbsh
m
3

Trong đó :
C
”
sh
= hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải sau
bể lắng cát
Q
sh
= lưu lượng trung bình giờ
E = hiệu suất lắng , E = 65%
t = thời gian tích luỹ cặn , t= 8h
P = độ ẩm của cặn ( bùn) tươi, p= 95%
n = số bể lắng công tác , n= 1

IV.6. BỂ AEROTEN :

Aeroten dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hoàn toàn hoặc
không hoàn toàn .Nó là công trình xử lý sinh học nhân tạo có dạng bể chứa kéo
dài hình chữ nhật , trong đó có quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính
Quá trình xử lý sinh học ở aeroten còn gọi là quá trình sinh học lơ lửng .

o Lưu lượng không khí đi qua 1m
3
nước thải cần xử lý (lưu lượng
riêng của không khí )
Khi xử lý sinh học hiếu khí ở aeroten được tính theo công thức :
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 15
D = 57,5
4
14
15622
=
´
´
=
´
H
K
La
m
3
/m
3

nước thải

Trong đó : La = NOS
20
của nước thải dẫn vào aeroten , L
a
= 156s
K = hệ số sử dụng không khí , K= 14-18 g/m4 khi sử dụng tấm
plastic xốp : chọn K = 14g/m
4
để tính toán
H = chiều sâu công tác của aeroten , H= 4m.
Thời gian cần thiết thổi không khí vào aeroten được tính theo công thức :
t=
18,5
3,414
15622
=
´
´
=
´ IK
La
h
Trong đó : I = cường độ thổi không khí .I phụ thuộc vào hàm lượng NOS
20
của nước thải dẫn vào aeroten và NOS
20
sau khi xử lý có thể lấy theo bảng 3-
11(quyển xử lý nước thải và công nghiệp ) chọn I =4.3

Lượng không khí thổi vào aeroten trong một đơn vò thời gian (giờ) được tính
theo :
V = D* Q= 5.57
´
360 = 2005,2 m
3
/h
Trong đó : Q= lưu lượng nước thải m
3
/h (vì Kch = 1.5 > 1.25 ) nên Q lấy bằng
lưu lượng trung bình giờ của nước thải chảy vào aeroten nhửng giờ lớn nhất.

o Xác đònh kích thước aeroten
ü Diện tích aeroten được xác đònh theo công thức :
F=
32,466
3,4
2,2005
==
I
V
m
2

ü Thể tích của aeroten được tính theo công thức :
W = F * H = 466,32 * 4 = 1865,28 m
3
ü Chiều dài hành lang của aeroten sẽ là :
L=
29,58

8
32,466
==
b
F
m
Trong đó :b = chiều ngang mỗi hành lang của aeroten có thể lấy bằng 2H
= 2
´
4 = 8 m
Chọn aeroten gồm hai đơn nguyên ,4 hành lang cho môt đơn nguyên ,vậy mỗi
hành lang có chiều dài là : l = 28,7=
´
N
n
L
m
o Tính toán thiết bò khuyếch tán không khí
ü Chọn loại thiết bò khuyếch tán khí với tấm xốp có kích thước mỗi
tấm 300´300mm, như vậy số lượng tấm xốp khuyếch tán không
khí cần thiết được tính theo công thức :
41875,417
60
80
10002,2005
60
'
1000
»=
´

´
=
´
´
=
D
V
N
x
tấm
· Trong đó : N
x
= số lượng tấm xốp
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 16
· D’ = lưu lượng riêng của không khí .Khi chọn tấm xốp D’= 80 -
120 L/phút , chọn D’ = 80L/ phút
ü Số lượng tấm xốp n
1
trong một hành lang sẽ là :
n
1
= 5225,52
4
2
418
»=
´

=
´
N
n
N
x
tấm
ü Các tấm xốp được bố trí thành một hàng từ 1 phía của hành lang,
các tấm xốp có kích thước 300´300´20.18mm được đặt trên
rãnh dưới đáy của aeroten
ü Trong các aeroten có thiết kế các ống xả cạn bể và có bộ phận
xả nước thải khỏi thiết bò khuyếch tán không khí

o Tính toán lượng bùn hoạt tính tuần hoàn .
các trạm xử lý nước thải cho thấy bùn hoạt tính tuần hoàn chiếm 40 % - 70%
tộng lượng bùn hoạt tính sinh ra hoặc có thể tính theo công thức :
P= %54,9%100
20005000
8,113400
%100
11
=´
-
-
=´
-
-
hhth
sh
CC

CC

Trong đó : C
hh
= nồng độ bùn hoạt tính trong hỗn hợp nước ,bùn chảy từ
aeroten đến bể lắng đột II , C
hh
= 2000 – 3000mg/l ,lấy C
hh
= 2000 mg/l
C
ll
= nồng độ chát lơ lửng trong nước thải chảy vào aeroten
= 113.9mg/l
C
th
= nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn ,C
th
= 5000 – 6000mg/l
, lấy C
th
= 5000mg/l
Nói cách khác với P = 62.8% lưu lượng trung bình của hỗn hợp bùn hoạt tính
tuần hoàn sẽ là :
Q
th
=
08,226
100
3608,62

100
,
=
´
=
´
htb
QP
m
3
/h

IV.7. TÍNH TOÁN BỂ LẮNG LY TÂM ĐT II
Nhiệm vụ của bể lắng đợt II :
Làm nhiệm vụ lắng hỗn hợp nước – bùn từ bể aeroten dẫn đến và bùn lắng ở
đây gọi là bùn hoạt tính
Số liệu tính toán ở đây lấy theo điều 6.5.6 và 6.5.7 TCXD 51-84
Thời gian lắng ứng với Qmax và với xử lý sinh học hoàn toàn , t = 2h
Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng đợt II ứng với
NOS
20
sau xử lý (12mg/l)

v Diện tích mặt thoáng của bể lắng đợt II trên mặt bằng ứng với
lưu lượng trung bình tính theo công thức :
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 17
F

1
=
06,530
3,16
8640
1
==
L
Q
tb
ngd
m
2
Trong đó : Q
tb.ngđ
= lưu lượng trung bình ngày đêm ,Qtb.ngđ = 8640 m
3
/ngđ
L
1
= tải trọng bề mặt ứng với lưu lượng trung bình lấy theo bảng
TK-5(Quyển xử lý nước thải và đô thò ) , L
1
= 16.3m
3
/m2.ngày

v Diện tích mặt thoáng của bể trên mặt bằng ứng vơi lưu lượng
lớn nhất tính theo công thức :
F

2
=
43,318
7,40
12960
2
max
==
L
Q
ngd
m
2
Trong đó : Qmax.ngđ = lưu lượng lớn nhất trong ngày ,Qmax.ngđ =
= 12960m
3
/ngđ
L
2
= tải trọng bề mặt ứng với lưu lượng lớn nhất

v Diện tích mặt thoáng thiết kế của bể trên mặt bằng ứng với tải
trọng lớn nhất tính theo công thức :
F
3
=
(
)
43,321
10008,9

3500360540
1000
3
,max,
=
´
´+
=´
´
+
X
L
QQ
htbh
m
2
Trong đó : Q
max.h
= lưu lượng lớn nhất giờ .Qmax .h = 540 m
3
/h
Q
th.h
= lưu lượng bùn tuần hoàn lớn nhất trong giờ
Q
th.h
= 0.78
´
Qmax.h = 0.78
´

540 = 421,2 m
3
/h
X = nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong hỗn hợp bùn hïoạt tính
L
3
= tải trọng chất rắn lớn nhất, L3 = 9.8 kg/m
2
.h
v Diện tích mặt thoáng thiết kế của bể lắng đợt II trên mặt bằng
sẽ là giá trò lớn nhất trong số 3 giá trò F
1
, F
2
, F
3
,ở trên .Vậy
diện tích mặt thoáng thiết kế chính là : F = 530 m
2


Đường kính của bể lắng ly tâm đợt hai tính theo công thức :
D =
19
214,3
53044
=
´
´
=

´ n
F
p
m
Trong đó : n = số bể lắng đợt II làm việc đồng thời , n = 2
Kiểm tra l tải trọng máng tràn theo công thức :
L
m
= 27,98
22114,3
12960
max,
=
´´
=
´´ nD
Q
ngd
p
m
3
/ngaỳ
Thể tích của bể lắng ly tâm đợt II tính theo công thức :
W = F
´
H =530
´
4 =2120m
3

Trong đó H = chiều cao công tác của bể lắng đợt II, chọn H = 4m
F = diện tích mặt thoáng tổng cộng của bể lắng đợt II ,F = 530 m
2

Kiểm tra thời gian lưu nước trong bể theo công thức :
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 18
t =
( )
h
QQ
w
th
3,3
36078,0360
2120
=
´+
=
+

Trong đó W = thể tích bể lắng ly tâm
Q = lưu lượng nước thải trung bình giờ , Q = 360m
3
/h
Qh = lưu lượng tuần hoàn về aeroten , Q = 0,78*Q

IV.8. TÍNH TOÁN BỂ NÉN BÙN

Bùn hoạt tính từ bể lắng II có độ ẩm cao : 99.4% - 99.7% .Một phần lớn loại
bùn này được dẫn trở lại bể aeroten ( loại bùn này được gọi là bùn hoạt tính
tuần hoàn ) phần bùn còn lại được gọi là bùn hoạt tính dư được dẫn vào bể nén
bùn .
Nhiệm vụ của bể lắng bùn :
Làm giảm độ ẩm của bùn hoạt tính dư bằng cách lắng (nén ) cơ học để đạt độ
ẩm thích hợp (94% - 96% ) phục vụ cho việcxử lý bùn bằng quá trình phân
huỷ kỵ khí ở bể mêtan
Các phương pháp thông dụng để nén bùn bao gồm 3 phương pháp vật lý sau :
Ø Phương pháp nén bùn bằng trong lực
Ø Phương pháp nén bùn bằng tuyển nổi khí hoà tan
Ø Phương pháp nén bùn bằng ly tâm
Trong phương án này chọn nén bùn ly tâm
Ø Hàm lượng bùn hoạt tính dư có thể xác đònh như sau :
Bd = (a´C
ll
) – Ctr = ( 1,3´ 113,9 ) – 12 =136,07 mg/l
Trong đó : B
d
= hàm lượng bùn hoạt tính dư
a = hệ số tính toán lấy bằng 1.3 ( khi aeroten xử lý ở mức độ
hoàn toàn )
C
ll
= hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng đợt I , C
ll
= 113,9 mg/l
C
tr
= hàm lượng bùn hoạt tính trôi theo nước ra khỏi bể lắng đợt II

C
l
l = 12 mg/l

Ø Lượng tăng bùn hoạt tính dư lớn nhất (Bdmax ) có thể tính theo công
thức :
B
dmax
= K´B
d
= 1,15´ 136,07 = 156.48 mg/l
Trong đó : K = hệ số bùn tăng trưởng không điều hoà tháng
K =1,15 – 1,20 ,chọn K= 1,15

Ø Lượng bùn hoạt tính dư lớn nhất được tính theo công thức :
q
max
=
(
)
(
)
24,5
400024
864048,156%8,621
24
1
max,
=
´

´-
=
´
´´-
x
C
QBP
d
d
m
3
/h
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 19
Trong đó : P = phần trăm lượng bùn hoạt tính tuần hoàn về aeroten , P =
62.8%
Q = lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải, Q = 8640m
3
/ngđ
Cd = nồng độ bùn hoạt tính dư dựa vào đặc tính của bùn ( điều
6.10.3 –TCXD 51 -84 ),chọn C
d
= 4000 mg/l
Ø Diện tích của bể nén bùn ly tâm được tính theo công thức :
F
1
=
47,17

3,0
24,5
max
==
o
q
q
m
2

Trong đó : qo = tải trọng tính toán lên diện tích mặt thoáng của bể nén bùn
(m
3
/m
2
.h ) và được lựa chọn phụ thuộc vào nồng độ bùn hoạt tính dẫn vào bể
nén bùn
Trong trường hợp đang xét , bùn hoạt tính được dẫn từ bể lắng đợt II ứng với C
d

= 4000 mg/l , chọn q
o
= 0.3 m
3
/m
2
.h
Ø Đường kính của bể nén bùn ly tâm được tính theo công thức :
D =
4,3

214,3
47,174
4
1
=
´
´
=
´ n
F
p
m
Trong đó : F
1
= diện tích của bể nén bùn , F
1
= 17,47 m
2

n = số bể nén bùn được chọn (không nhỏ hơn 2) ,chọn n = 2
Ø Chiều cao công tác của bể nén bùn :
H = q
o
´ t = 0.3´ 9 = 2.7 m » 3 m
Trong đó : t = thời gian nén bùn (t = 9 -11h) ,chọn t = 9h

Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn :
H
tc
= H +h

1
+ h
2
+ h
3
= 3+0.4+0.3+1 = 4.7 m
Trong đó : H = chiều cao tổng cộng của bể nén bùn (m)
h
1
= khoảng cách từ mực nước đến thành bể ,h
1
= 0.4m
h
2
= chiều cao lớp bùn và lắp đặt thiết bò gạt bùn ở đáy , chọn
thiết bò gạt bùn bằng thanh gạt bùn , chọn h2 = 0.3m
h
3
= chiều coa tính từ đáy bể đến mức bùn , h
3
= 1m
Tốc độ quay của hệ thống gạt bùn là 0.75 – 4h-1
Độ nghiêng ở đáy bể nén bùn tính từ thành bể đến hố thu bùn khi dùng hệ
thống thanh gạt bùn i = 0.01 .Bùn đã bén được xả đònh kỳ dưới áp lực thuỷ tónh
0.5 – 1 m
Bể nén bùn được thiết kế và đặt ở vò trí tương đối cao để cho nước sau khi tách
bùn có thể dẫn tự chảy vào aeroen để tiếp tục xử lý một lần nữa

IV.9. TÍNH TOÁN BỂ MÊTAN

TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 20
Bể mêtan được thiết kế để xử lý sinh học kỵ khí các loại cặn sau đây của trạm
xử lý nước thải :
Ø Cặn tươi từ bể lắng đợt I
Ø Bùn hoạt tính dư sau khi đã nén
Ø Rác đã nghiền nhỏ
a) Xác dònh lượng cặn dẫn đến bể mêtan
Lượng cặn từ bể láng đợt I được tính theo công thức
: ngdm
P
KEQC
W
sh
c
/3,50
10001000)93100(
1,16512960380
10001000)100(
3
=
´´-
´´´
=
´´-
´´´
¢
¢

=
Trong đó :
C”
sh
= hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải dẫn đến bể lắng
đợt I , C”
sh
= 380 mg/l
Q = lưu lượng ngày đêm của hỗn hợp nước thải, Q =
12960m
3
/ngđ
E = hiệu suất lắng có làm thoáng sơ bộ , E = 65%
K = hệ số tính đến khả năng tang lượng cặn ,do có cỡ hạt lơ
lửng lớn , K = 1,1 -1,2, chọn K= 1,1
P = độ ẩm của cặn tươi, P= 93%
Lượng bùn hoạt tính dư :
Lượng bùn hoạt tính dư ( 50% dẫn đến bể làm thoáng , 50% dẫn đến bể nén
bùn ) .Sau khi nén ở bể nén bùn ly tâm được tính theo công thức sau :

W
b
=
(
)
[
]
( )
08,34
100100010003,97100

50100100'
=
´´´-
´´-´- QCEC
trsh
a
m
3
/nga

Trong đó : a = hệ số tính đến khả năng tăng trưởng không điều hoà của
bùn hoạt tính trong quá trình xử lý sinh học a = 1,1 – 1,2 ,chọn
a = 1,1
P = độ ẩm của bùn hoạt tính sau khi nén ,P =97.3%
Ctr = hàm lượng bùn hoạt tính trôi theo nước ra khỏi bể lắng đợt
II ,Ctr = 12mg/l
C
ll
= hàm lượng lơ lửng của nước thải dẫn vào aero =
98.79 mg/l
Lượng rác ở song chắn rác :
Rác được giữ lại ở song chắn rác được nghiền nhỏ qua máy nghiền rác với độ
ẩm ban đầu của rác P1 = 80% đến độ ẩm sau khi nghiền , P= 94% - 95%
Lượng rác sau khi nghiền nhỏ được xác đònh theo công thức :

ngdmW
P
P
W
lr

/76,8
94100
80100
63,2
100
100
3
2
1
=
-
-
´=´
-
-
=
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 21
Trong đó : W
1
= lượng rác rong ngày đêm ,W
1
= 2.63m3/ngđ
P
1
= độ ẩm ban đầu ,P
1
= 80%

P
2
= độ ẩm của rác sau khi đã nghiển nhỏ ,P
2
= 94% -95%
Lượng cặn tổng cộng dẫn đến bể mêtan sẽ là :
W = Wc+Wb + Wr = 50,3 + 34,08 + 8,76 = 93,14 m
3
/ngđ
Độ ẩm trung bình của hỗn hợp cặn có thể tính theo công thức :

%73,95
14,93
52.095.051.2
11001100 =
ú
û
ù
ê
ë
é
++
-=
ú
û
ù
ê
ë
é
++

-=
W
RBC
P
KKK
hh

Trong đó : C
k
= lượng chất khô trong cặn tươi với độ ẩm, P = 95%
ngdm
PW
C
C
k
/51,2
100
)95100(3,50
100
)100(
3
=
-
=
-
=
B
k
= lượng chất khô trong bùn hoạt tính dư với độ ẩm P = 97.3%
ngdm

PW
B
b
k
/95.0
100
)3.97100(28.35
100
)100(
3
=
-
=
-
=
R
k
= lượng chất khô trong rác sau khi đã nghiền với độ ẩm , P=
94%
ngdm
PW
R
R
k
/52.0
100
)94100(76.8
100
)100(
3

=
-
´
=
-
=
b) Tính toán bể mêtan
Khi độ ẩm của hỗn hợp cặn Phh >94% chọn chế độ lên men ấm với t = 30 –
35
o
C,chọn t = 30
o
C
Dung tích bể mêtan được tính theo công thức :

3
4,950
8,9
10014,93100
m
d
W
W
m
=
´
=
´
=

Trong đó : W = lượng cặn tổng cộng dẫn đến bể mêtan ,W =
93,14m
3
/ngđ
D = liều lượng cặn ngày dẫn vào bể mêtan (%) ,theo điều
6.18.3 - TCXD -51 – 84, lấy d = 9.8%
biogas


h
1

hỗn hợp cặn bùn
H
Cặn bùn đã lên men

h
2



D

TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 22
Chọn hai bể mêtan công tác mỗi bể có dung tích là : 950 :2 = 475m
3
và một bể

dự phòng .Với dung tích mỗi bể = 475m
3
,theo bảng 3-15(xử lý nước thải đô thi
và công nghiệp ) ta có kích thước của bể mêtan như sau :
D = 10 m
h
1
= 1.45m
H = 5m
h
2
= 1.7m
c) Tính toán lượng khí đốt

Trong quá trình xử lý sinh học kỵ khí ở bể mêtan có sản sinh một lượng khí đốt
, chủ yếu là khí CH
4
và một ít CO
2
và xác đònh theo :

kgm
nda
y /455.0
100
8.956.051
100
3
=
´

-
=
-
=
Trong đó :
· y = lượng khí đốt thu được , m3/kg chất không tro
· a= khả năng lên men lớn nhất của chất tro trong hỗn hợp
cặn ,%
· n = hệ số phụ thuộc độ ẩm của cặn và chế độ lên men lấy
theo bảng 3-16 (TCXD 51-84 ) trong trường hợp đang xét
với độ ẩm hỗn hợp của cặn bùn là P
hh
= 95.7% ,suy ra n =
0.56
· d = liều lượng cặn ngày đêm dẫn vào bể mêtan = 9.8

%51
65.0379.079.1
65.044)379.079.1(53
44)(53
000
000
=
++
´++
=
++
+
+
=

BRC
BRC
a
Trong đó :C
0
,R
0
,B
0
=tương ứng là lượng chất khôngtro của cặn tươi , rác và bùn
hoạt tính dư ,được xác đònh như sau :
o Lượng chất không tro của cặn tươi , C
0
:

ngdT
TA
CC
CC
K
/79.1
100
25100
100
5100
51.2
100
100
100
100

0
=
-
´
-
=
-
´
-
=
Trong đó :
· C
k
= lượng chất khô trong cặn tươi ,C
k
= 2.51m3/ngđ =2.51T/ngđ
· A
c
= độ ẩm háo nước của cặn tươi ,Ac = 5%
· Tc = tỷ lệ độ tro của cặn tươi , Tc = 25%
o Lưïng chất không cho trong rác đã nghiền :
ngdT
TA
RR
rr
K
/379.0
100
24100
100

4100
52.0
100
100
100
100
0
=
-
´
-
=
-
´
-
=
Trong đó :R
k
= lượng chất khô trong rác đã nghiền ,R
k
= 0.52T/ngđ
A
r
= độ ẩm háo nước của rác đã nghiền , Ar = 4%
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝNƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ 72.000 DÂN
SVTH: NGUYỄN THỊ HÀ 23
T
r

= tỷ lệ độ tro trong rác nghiền , Tr = 24%
o Lượng chất không tro trong bùn hoạt tính dư :
ngdT
TA
BB
bb
K
/65.0
100
27100
100
6100
95.0
100
100
100
100
0
=
-
´
-
=
-
´
-
=
Trong đó :
· Bk = lượng chất khô trong bùn hoạt tính dư Bk = 0.95T/ngđ
· Ab = độ ẩm háo nước của bùn hoạt tính dư , Ab = 6%

· Tb = tỷ lệ độ tro trong bùn hoạt tính dư , Tb = 27%

o Lượng khí đốt tổng cộng được xác đònh theo :

K = y (C
0
+R
0
+B
0
)´1000 = 0.455(1.79+0.379+0.65)´1000 = 1.281m
3
/ngđ
Khí đốt (khí mêtan ) được tạo ra có độ ẩm lớn , có khả năng ăn mòn thiết bò vì
thế phải thiết kế ,lực chọn loại đường ống và vật liệu chòu được khả năng ăn
mòn của chúng .
IV.10. TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH LÀM RÁO NƯỚC TRONG CẶN
Cặn sau khi lên men ở bể mêtan và bể tiếp xúc được dẫn đến bể phơi bùn dể
làm ráo nước đến độ ẩm cần thiết ,thuận lợi cho việc vận chuyển và xử lý tiếp
theo .
Công trình làm ráo nước trong cặn có thể là :
o Sân phơi bùn
o Thiết bò làm ráo nước bằng cơ học ( thiết bò lọc ép …)
o Phương pháp nhiệt
Trong phương án này chọn sân phơi bùn để làm ráo nước trong cặn .

Nhiệm vụ : sân phơi bùn là làm giảm độ ẩmcủa bùn xuống còn 75% -80%
Lượng cặn tổng cộng dẫn đến sân phơi bùn là :
Wc = W +Wtx = 93,14 + 4.8 = 97,94m
3

/ngđ
Trong đó: w = lượng cặn từ bể Metan ; W = 93,14 m
3
/ngđ
Wtx = lượng bùn từ bể tiếp xúc, được xác đònh theo công thức:

W
tx
= ngdm
Na
/88,2
1000
7200004.0
1000
3
=
´
=
´


đây: a= Tiêu chuẩn bùn lắng ở bể tiếp xúc. Khi xử lý sinh học ở
aeroten thì a= 0.03 - 0.06 L/ngđ
Chọn a= 0.04 L/ngđ
Diện tích hữu ích của sân phơi bùn được tính theo công thức:

2
0
1
5958

32
36594,97
365
m
nq
W
F
tc
=
´
´
=
´
´
=
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO