Luận văn Tổng quan về nước thải sinh hoạt pptx

Luận văn
Tổng quan về nước thải
sinh hoạt
GVHD: ThS. Phạm Anh Đức
MỤC LỤC
SVTH: Nguyễn Duy Hưng 2
GVHD: ThS. Phạm Anh Đức
Chương I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt
của cộng đồng: tắm, giặt giũ,tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,… Chúng thường được thải ra từ
các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ, và các công trình công cộng khác.
Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp
nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu
dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của các nhà máy nước hay các trạm cấp
nước hiện có. Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các
vùng ngoại thành và nông thôn, do đó lượng nước thải sinh hoạt tính trên một đầu người
cũng có sự khác biệt giữa thành thị và nông thôn. Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô
thị thường thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn các vùng ngoại thành
và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự
nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm.

Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:
• Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh
• Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa
trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học, ngoài ra còn có
cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất hữu cơ
chứa trong nước thải bao gồm các hợp chất như protein(40-50%);hydrat cacbon(40-
50%). Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150-
450mg/l theo trọng lượng khô. Có khoảng 20-40% chất hữu cơ khó bị phân huỷ sinh học.

Ơ những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt không
được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng
 !"#
SVTH: Nguyễn Duy Hưng 3
GVHD: ThS. Phạm Anh Đức
Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong nước
thải gây ra.
• COD, BOD: sự khoáng hoá, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây
thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước.
Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong quá trình phân huỷ
yếm khí sinh ra các sản phẩm như H
2
S, NH
3
, CH
4
, làm cho nước có mùi hôi thúi và làm
giảm pH của môi trường.
• SS: lắng đọng ở nguồn tếp nhận, gây điều kiện yếm khí.
• Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến đời sống
của thuỷ sinh vật nước.
• Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu chảy, ngộ
độc thức ăn, vàng da,…
• Ammonia, P: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Nếu nồng độ trong
nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hoá ( sự phát triển bùng phát của các loại
tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và diệt vong các
sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô hấp của tảo thải
ra ).
• Màu: mất mỹ quan.
• Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt.

$%& '()!* +
Nguồn nước mặt là sông hồ, kênh rạch, suối, biển, … nơi tiếp nhận nước thải từ khu dân
cư, đô thị , khu công nghiệp hay các xí nghiệp công nghiệp. Một số nguồn nước trong số
đó là nguồn nước ngọt quý giá, sống còn của đất nước, nếu để bị ô nhiễm do nước thải thì
chúng ta phải trả giá rất đắt và hậu quả không lường hết. Vì vậy, nguồn nước phải được
bảo vệ khỏi sự ô nhiễm do nước thải.
Ô nhiễm nguồn nước mặt chủ yếu là do tất cả các dạng nước thải chưa xử lý xả vào
nguồn nước làm thay đổi các tính chất hoá lý và sinh học của nguồn nước. Sự có mặt của
các chất độc hại xả vào nguồn nước sẽ làm phá vỡ cân bằng sinh học tự nhiên của nguồn
nước và kìm hãm quá trình tự làm sạch của nguồn nước. Khả năng tự làm sạch của nguồn
SVTH: Nguyễn Duy Hưng 4
GVHD: ThS. Phạm Anh Đức
nước phụ thuộc vào các điều kiện xáo trộn và pha loãng của nước thải với nguồn. Sự có
mặt của các vi sinh vật, trong đó có các vi khuẩn gây bệnh, đe doạ tính an toàn vệ sinh
nguồn nước.
Biện pháp được coi là hiệu quả nhất để bảo vệ nguồn nước là:
- Hạn chế số lượng nước thải xả vào nguồn nước.
- Giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong nước thải theo qui địng bằng cách áp dụng công
nghệ xử lý phù hợp đủ tiêu chuẩn xả ra nguồn nước. Ngoài ra, việc nghiên cứu áp
dụng công nghệ sử dụng lại nước thải trong chu trình kín có ý ngiã đặc biệt quan
trọng.
SVTH: Nguyễn Duy Hưng 5
Chương II: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ XỬ LÝ CẶN
,-./01
Xử lý cơ học là nhằm loại bỏ các tạp chất không hoà tan chứa trong nước thải và
được thực hiện ở các công trình xử lý: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng, bể lọc các loại.
Song chắn rác, lưới chắn rác làm nhiệm vụ giữ lại các chất bẩn kích thước lớn có nguồn
gốc hữu cơ.
Bể lắng cát được thiết kế trong công nghệ xử lý nước thải nhằm loại bỏ các tạp chất vô

cơ, chủ yếu là cát chứa trong nước thải.
Bể lắng làm nhiệm vụ giữ lại các tạp chất lắng và các tạp chất nổi chứa trong nước thải.
Khi cần xử lý ở mức độ cao(xử lý bổ sung) có thể sử dụng các bể lọc, lọc cát,
Về nguyên tắc, xử lý cơ học là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi xử lý tiếp theo.
 ,-./1
Cơ sở của phương pháp xử lý sinh học nước thải là dựa vào khả năng oxy hoá các
liên kết hữu cơ dạng hoà tan và không hoà tan của vi sinh vật – chúng sử dụng các liên
kết đó như là nguồn thức ăn của chúng.
Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên gồm có:
 Hồ sinh vật
 Hệ thống xử lý bằng thực vật nước(lục bình, lau, sậy, rong- tảo, )
 Cánh đồng tưới
 Cánh đồng lọc
 Đất ngập nước
Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo gồm có:
 Bể lọc sinh học các loại
 Quá trình bùn hoạt tính
 Lọc sinh học tiếp xúc dạng trống quay(RBC)
 Hồ sinh học thổi khí
 Mương oxy hoá,….
2-"3
Khử trùng nước thải là giai đoạn cuối cùng của công nghệ xử lý nước thải mhằm loại
bỏ vi trùng và virus gây bệnh trước khi xả vào nguồn nước.
Để khử trùng nước thải có thể sử dụng clo và các hợp chất chứa clo, có thể tiến hành khử
trùng bằng ozôn, tia hồng ngoại, ion bạc, nhưng cần phải cân nhắc kỹ về mặt kinh tế.
$$,-./
Nhiệm vụ của xử lý cặn ( cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước thải) là:
 Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn
 Ổn định cặn
 Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau

Rác (gồm các tạp chất không hoà tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau, )
được giữ lại ở song chắn rác có thể được chở đến bãi rác( nếu lượng rác không lớn) hay
nghiền rác và sau đó dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý.
Cát từ các bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử dụng vào mục
đích khác.
Cặn tươi từ bể lắng cát đợt một được dẫn đến bể mêtan để xử lý
Một phần bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng) từ bể lắng đợt 2 được dẫn trở lại bể aeroten
để tiếp tục tham gia quá trình xử lý (gọi là bùn hoạt tính tuần hoàn) , phần còn lại ( gọi là
bùn hoạt tính dư) được dẫn đến bể nén bùn để làm giảm độ ẩm và thể tích, sau đó được
dẫn vào bể mêtan để tiếp tục xử lý.
Đối với các trạm xử lý nước thải xử dụng bể biophin với sinh vật dính bám, thì bùn lắng
được gọi là màng vi sinh và được dẫn đến bể mêtan.
Cặn ra khỏi bể mêtan có độ ẩm 96-97%. Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước có
thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như: sân phơi bùn, hồ chứa
bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo: thết bị lọc chân không, thết bị lọc ép, thiết bị li
tâmcặn,… Độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55-75%.
Để tiếp tục xử lý cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng thiết bị khác
nhau: thiết bị sấy dạng ống, dạng khí nén, dạng băng tải,…Sau khi sấy độ ẩm còn 25-
30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển.
Đối với các trạm xử lý công suất nh, việc xử lý cặn có thể tiến hành đơn giản hơn: nén và
sau đó làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền cát.
Chương III: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH
4.56
Số dân khu đô thị 274.381 người định hướng đến năm 2020
Tiêu chuẩn dùng nước l/người.ngđêm = 150 l/người.ngđêm
Lưu lượng nước thải sinh hoạt = 80% lưu lượng nước cấp
Lưu lượng nước thải:
= 33.000 m
3
/ng.đêm

= 1,3.33000 = 42.900 m
3
/ngđêm
= 0,5.33000 = 16.500 m
3
/ngđêm
= 2. = 3.575 m
3
/h
= 0,5. = 893,75 m
3
/h
= = 0,993 m
3
/s
= = 0,248 m
3
/s
Lưu lượng trung bình giờ:
= 1375 m
3
/h
Lưu lượng trung bình giây:
= 0,382 m
3
/s
6
Nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt được xác định theo bảng 1.2 (theo TCXDVN
51:2006) như sau:
• Hàm lượng chất lơ lửng:C

ss
= 65.10
3
/(150x0.8) = 541,6mg/l
• Hàm lượng BOD
5
của nước thải đã lắng: 35.10
3
/(150x0.8) = 291,6 mg/l
• Hàm lượng Nitơ amon của nước thải: 7.10
3
/(150x0.8) = 58,3 mg/l
• Phốt phát (P
2
O
5
) : 1,7.10
3
/(150x0.8) = 14,16
• Coliform : 8.6 x 10
4
(MPN/100 ml)
• pH: 6,5
• COD = BOD/0,7 = 773,7 mg/l
 ướ  ả  ầ "76
Chọn nguồn thải là kênh Nhiêu Lộc-Thị Nghè nên chọn nước thải sau khi xử lý đạt
nguồn loại B (cột B QCVN 14:2008/BTNMT)
TT Thông số Đơn vị Giá trị C (Cột B)
1 pH - 5 - 9
2 BOD5 (20 0C) mg/l 50

3 Tổng chất rắn lơ lửng
(TSS)
mg/l 100
4 Phosphat (PO
4
-3
) mg/l 10
5 Amoni (tính theo N) mg/l 10
6 Tổng Coliforms MPN/100 ml 5.000
$890!&:7" ;-./6
Sơ đồ 1:
Sơ đồ 2:
Bể điều
hòa
Nguồn tiếp
nhận nước thải
Máy
nghiền
rác
Sân phơi
cát
Nước thải
đô thị
Bể tiếp
xúc
Máng
trộn
Bể lắng
ly tâm
Bể bể

aeroten
đẩy
Bể lắng cát
thổi khí
Song
chắn rác
Bể lắng
đợt 1
B
ể làm
thoáng
sơ bộ
Bể nén
bùn
Sân phơi
bùn
1 2 3
6
7
8
9
12
CHÚ THÍCH:
1 : bể tiếp nhận
2 : song chắn rác
3 : bể lắng cát có thổi khí
4 : bể điều hòa
5 : bể lắng ngang đợt 1
6 : bể aerotank kết hợp lắngngang đợt 2
7 : bể tiếp xúc

8 : thùng rác
9 : sân phơi cát
10: trạm khí nén
11: bể ổn đònh cặn hiếu khí
12: sân phơi bùn
bùn tuần
hoàn
Nước thải đã
xử lý
BÙN
THẢI
11
4 5
10
Nước thải
Sơ đồ 3:
CHƯƠNG IV: CƠ SỞ KHOA HỌC THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ
Lựa chọn sơ đồ 1 để xử lý nước thải:
Thuyết minh dây chuyền công nghệ:
Nước thải đô thị được lọc các chất thải rắn có kích thước lớn và đem qua máy nghiền rác
để xử lý trước khi qua bể lọc cát.
Bể lắng cát có nhiệm vụ tạo thời gian lưu và thu giữ các hạt cát sỏi có kích thước lớn hơn
0,2mm. Tại bể lắng cát, các chất vô cơ có trọng lượng lớn sẽ bị tách ra khỏi nước, và
được xả vào sân phơi cát. Sau đó nước thải được dẫn đến bể điều hòa lưu lượng.
Nước từ bể điều hoà được bơm đến bể lắng 1,sau đó nước được chảy qua bể bể aeroten.
Tại bể bể aeroten nước thải được xử lý bằng quá trình sinh học lơ lửng hiếu khí. Nước
sau khi ra khỏi bể bể aeroten, được dẫn đến bể lắng đợt 2 là bể lắng ly tâm.
Bể lắng cát
thổi khí
Song

chắn rác
Bể điều
hòa
Nguồn tiếp
nhận nước thải
Máy
nghiền
rác
Sân phơi
cát
Nước thải
đô thị
Bể tiếp
xúc
Bể lắng
đợt 1
B
ể làm
thoáng
sơ bộ
Bể bể
aeroten
đẩy
Bể lắng
ly tâm
Máng
trộn
Sân phơi
bùn
Bể nén

bùn
Nước sau xử lý sinh học được khử trùng bằng clo trong bể tiếp xúc. Nước sau khi được
khử trùng là nước sau xử lý, đạt các tiêu chuẩn cột B tiêu chuẩn nước mặt cột B QCVN
14:2008/BTNMT
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH
<=>"6
Cấu tạo:
Thiết bị chắn rác là thanh đan sắp xếp kế tiếp nhau với khe hở từ 16-50mm. Các thanh có
thể bằng thép, nhựa hoặc gỗ. Tiết diện của các thanh này là hình chữ nhật, hình tròn hoặc
elíp. Số lượng thiết bị chắn rác trong trạm XLNT tối thiểu là 2. Các song chắn rác đặt
song song với nhau, nghiêng về dòng nước chảy để giữ rác lại. Song chắn rác thường đặt
nghiêng theo dòng chảy 1 góc là 50 đến 90
0
.
Số khe hở song chắn rác được tính theo công thức:

Trong đó: +b: khoảng cách giữa các khe hở, b= 16mm = 0,016m
+Q: lưu lượng trung bình qua song chắn rác: 0,382 m
3
/s
+v
tt
:Vận tốc trung binh qua các khe hở, theo TCXDVN 51:2006, v
tt
= 0,8÷1
m/s
+h
1
:Chiều sâu lớp nước trước song chắn rác: h
1

=0.4m
+K
z
: hệ số nén dòng do các thiết bị với rác, lấy bằng 1,05 nếu cào vớt rác cơ
giới và bằng 1,1 đến 1,2 nếu cào vớt rác thủ công. Chon K
z
= 1,05.
Chiều rộng toàn bộ thiết bị chắc rác:
B
s
= d(n+1) + b.n = 0,008.(63-1) + 0,016.63 =1,52m
Trong đó: +d : bề dày hay đường kính các thanh song chắn rác, thường lấy 0,008m
Tính toán , kiểm tra vận tốc dòng chảy trước song chắn rác để khắc phục khả năng
đọng cặn khi vận tốc nhỏ hơn 0.4m/s

Tổn thất áp lực qua song chắn rác:

Trong đó: + v: vận tốc của nước thải trước song chắn rác
+K: hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác ở song chắn
K = 3,36v-1,32 = 3,36.1-1,32= 2,04
ξ
: hệ số sức cản cục bộ của song chắn, được xác định theo công thức:

Trong đó: +
β
: hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn.
β
=1,83
(thanh hình chữ nhật)
+

α
: góc nghiêng của song chắn so với hướng dòng chảy,
α
=60
o
Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác:
L
1
=
ϕ
tg
BmBs
2
−
= = 1,4m
Trong đó: +B
m
chiều rộng mương dẫn (0.25m)
+B
s
chiều rộng của song chắn rác (0.31)
+Góc nghiêng chỗ mở rộng
ϕ
=20
o
Chiều dài phần thu hẹp sau song chắn rác:
L
2
= 0,5.L
1

= 0,5.1,4 = 0.7 m
Chiều dài tổng cộng của mương lắp song chắn rác:
L = L
1
+ L
2
+ L
s
= 1,4 + 0,7 + 1.5 =3,6 m,
L
s
: chiều dài phần đặt mương chắn rác (=1.5m)
Chiều cao xây dựng song chắn rác:
H
xd
= h + h
s
+0.5 = 0,4 + 0,065 + 0,5 = 0,965 m
0.5: chiều cao từ h
max
đến cột sàng công tác
Lượng rác lấy ra từ song chắn rác:
. 8.20000
0.44
365.1000 365.1000
a N
W = = =
= 6 m
3
/ngàyđêm

a: lượng rác tính theo đầu người trong một năm. a=8 l/ng.năm
N: số người sử dụng hệ thống nước thải
Trọng lượng rác /ngàyđêm:
P = W.G= 6.750 = 4.500kg/ngd
Với : G: khối lượng riêng của rác,
3
750 /G kg m=
Qua SCR, hàm lượng chất rắn lơ lửng SS’ và BOD
5
’ giảm 4%
SS’ = = 519,936 mg/l
BOD
5
’ = = 279,936 mg/l
Bảng 5.1 – Các thông số thiết kế song chắn rác
STT Tên thông số Đơn vị tính Số đơn vị
1 Số công trình SCR 2
2 Số khe hở của SCR Khe 63
3 Khoảng cách giữa các khe hở (l) mm 16
4 Số song chắn của SCR Song 62
5 Chiều rộng của song chắn (B
s
) m 1,52
6 Chiều dày thanh song chắn (s) mm 8
<%?.>@'A6
Dưới tác động của lực trọng trường,các phần tử rắn (cát,xỉ) có tỷ trọng lớn hơn tỷ
trọng của nước sẽ được lắng xuống đáy bể trong quá trình chuyển động. Bể lắng cát phải
được tính toán với vận tốc dòng chảy trong đó đủ lớn để các phần tử hữu cơ nhỏ không
lắng được và đủ nhỏ để cát và các tạp chất rắn vô cơ giữ lại được trong bể. Về cấu tạo
bể lắng cát thổi khí giống bể lắng cát, chỉ có them đường ống khoan lỗ để thổi khí. Bên

dưới ống thổi khí ở đáy bể có rãnh thu cát. Hiệu suất làm việc của bể lắng cát thổi khí
khá cao.
Loại bỏ cát sỏi có kích thước hạt lớn hơn 0,2mm.
Tính toán thiết kế:
Thời gian lưu nước: t = 3 phút = 180 s.
Vận tốc dòng chảy trong bể: v = 0,08 m/s (0,08-0,12 m/s)
Lưu lượng nước thải qua bể lắng: Q
max
= 3575m
3
/h = 0,993 m
3
/s
Kích thước của bể lắng cát thổi khí:
Thể tích bể:
V = t x = 180 x 0,993 = 178,74 m
3
Chọn chiều cao nước trong bể: H = 2 m
Tỷ số chiều rộng và chiều cao của bể: B:H = 1,5:1
Chiều rộng bể: B = 3m
Chều dài bể: L = = = 29,79m. Lấy tròn 30 m
Chọn n = 3 bể: l = L/3 = 10 m
Hệ thống thổi khí:
Hệ thống sục khí có thể làm bằng ống nhựa hoặc thép không rỉ, khoan lỗ Φ = 5 mm và
đặt ở độ sâu 0,7H = 1,4m
Lượng không khí cần cấp cho 1 bể:
Q
khí
= q
1

.F = 5.B.L = 5.3.10 = 150 m
3
/h
Trong đó: q
1
=5m
3
/m
2
.h (cứ 1m
2
.h cần cấp 5m
3
không khí)
Lưu lượng không khí tổng cộng cần cung cấp cho bể lắng cát:
= 150.3 = 450m
3
/h
Trong đó : Q
kk
= lưu lượng không khí cung cấp cho một đơn nguyên
n = 3
Lượng không khí trên một mét dài bể:

l/s
Lượng cát trung bình sinh ra mỗi ngày:
m
3
/ngày
Trong đó: =

Lưu lượng nước thải trung bình ngày, =33.000m
3
/ngày
q
0
= lượng cát trong 1000 m
3
nước thải, q
0
= 0,15 m
3
cát / 1000 m
3
Chiều cao lớp cát trong một ngày đêm :
m
Trong đó: W
c
= Lượng cát sinh ra trung bình trong một ngày đêm, W
c
= 4,95 m
3
/ngày
t = chu kỳ xả cát , t = 1 ngày
Chiều cao xây dựng của bể lắng cát thổi khí được tính theo công thức:
H
xd
= H + h
c
+ h

bv
= 2 + 0,055 + 0,4 = 2,455 m
Chọn H
xd
= 2,5 m
Trong đó: H
xd
= Chiều cao công tác của bể lắng cát thổi khí, H = 1,5m
h
c
= Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát thổi khí, h
c
= 0,055m
h
bv
= Chiều cao vúng bảo vệ của bể lắng cát thổi khí, h
bv

= 0,4m
Qua bể lắng cát thổi khí, nồng độ chất bẩn trong nước thải : SS’ giảm 4%, BOD
5
’ giảm
5%. Vậy sau khi qua bể lắng cát thổi khí, nống độ chất bẩn trong nước thải:
SS’= = 499,12 mg/l
BOD
5
’ = = 265,94 mg/l
Bảng 5.2 – Các thông số thiết kế bể lắng cát
STT Tên thông số Đơn vị tính Số đơn vị
1 Số công trình Bể 3

2 Thời gian lưu nước s 180
3 Vận tốc chảy trong bể m/s 0,08
4 Chiều rộng m 3
5 Chiều dài m 10
6 Chiều cao m 2,45
 <=B06
Nhiệm vụ của sân phơi cát: Là làm ráo nước trong hỗn hợp cát - nước để dễ dàng vận
chuyển cát đi nơi khác.
Tính toán thiết kế:
Diện tích hữu dụng của sân phơi cát

Trong đó: N
tt
= dân số tính theo chất lơ lửng, N
ll
= 274381 dân
P = lượng cát giữ lại trong bể lắng cho một người trong một ngày đêm, P lấy
theo điều 6.3.5-TCXD-51-84, P = 0,02 l/d.
h = chiều cao lớp bùn cát trong năm, h = 4 m/năm (khi lấy cát đã phơi khô theo
chu kỳ).
Chọn sân phơi cát gồm 5 ô hình vuông, kích thước mỗi ô trong mặt bằng: 10x10, Tổng
diện tích của sân phơi cát 100x5 = 500 m
2
Bảng 5.3 – Các thông số thiết sân phơi cát
STT Tên thông số Đơn vị tính Số đơn vị
1 Số công trình Sân 5
2 Kích thước m
2
10x10
<$%?CD7..56

Thông số thiết kế:
Lưu lượng nước vào: Q
vào
= = 3575 m
3
/h
Lưu lượng nước ra : Q
ra
= = 1375 m
3
/h
Thời gian điều hòa khoảng 8h
Kích thước bể điều hòa:
Chọn bể hình chữ nhật có chiều cao hữu ích H
đh
= 5m, chiều dài 15m, 5 hành lang rộng
10m.
Thể tích bể: V = 5.15.5.10 = 3750 m
3
Thời gian lưu tối đa có thể có của bể:
2,7 giờ
Chiều cao xây dựng của bể điều hòa:
H = H
đh
+ H
bv
= 5 + 0,5 = 5,5m (chon H
bv
= 0,5m)
Bảng 5.4 – Các thông số thiết bể điều hòa

STT Tên thông số Đơn vị tính Số đơn vị
1 Số công trình Bể 5
2 Chiều dài m 15
3 Chiều rộng m 10
<<%?.>5E%?.>.FB G
Nhiệm vụ của bể lắng đợt 1 là loại bỏ các tạp chất lơ lửng còn lại trong nước thải sau khi
đã qua các công trình xử lý nước thải trước đó. Ở đây các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn
tỷ trọng của nước sẽ lắng xuống đấy, các chất lơ lửng có tỷ trọng nhẹ hơn sẽ nổi lên trên
mặt nước và sẽ được thiết bị gạt cặn tập trung đến hố ga đặt ở bên ngoài. Hàm lượng chất
lơ lửng đợt I cần đạt ≥ 150mg/l
Thể tích tổng cộng của bể lắng I được tính theo công thức:
W = .t = 3575.1,5 = 5362,5 m
3
Trong đó: : lưu lượng giờ lớn nhất, = 3575 m
3
/h
T: thởi gian lắng đối với bể lắng đợt 1 có thể lấy bằng 1,5 h
Chọn 2 bể, 1 bể công tác và 1 bể dự phòng, thể tích mỗi bể:
W
1
= = 2681,25 m
3
Diện tích mỗi bể
m
2
Trong đó: H
1
chiều sâu vùng lắng, chọn H
1
= 5m

Đường kính bể lắng:
= 26,13 m
Chọn đường kính mỗi bể: D = 26m
Chiều cao bể: H = H
1
+ H
bv
= 5 + 0,5 = 5,5 m
Trong đó: H
bv
: chiều cao bảo vệ, H
bv
= 0,5 m
Ta có lưu lượng nước thải qua mỗi bể: Q’ = = 0,4965 m
3
/s = 496,5 l/s
Tra bảng III thủy lực ống gang => chọn ống phân phối nước có D = 600 mm, ứng với v =
1,758 m/s
Hiệu suất lắng: E = 43%
Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng I:
= 284,5 mg/l
Theo TCXD 51-84 điều 6.5.3 quy định rằng: nồng độ chất lơ lửng trong nước thải ở bể
lắng I đưa vào bể Bể aeroten làm sạch sinh học hoàn toàn hoặc vào các bể sinh học không
vượt quá 150 mg/l. Như vậy, trong trường hợp nồng độ chất lơ lửng sau khi ra khỏi bể
lắng I vượt quá yêu cầu vì vậy cần phải xử lý trước khi đưa vào hệ thống sinh học để xử
lý.
Bảng 5.5 – Các thông số bể lắng đợt 1
STT Tên thông số Đơn vị tính Số đơn vị
1 Số công trình Bể 2
2 Đường kính m 26

3 Chiều cao m 5,5
4 Ống phân phối chính mm 600
5 Vận tốc nước trong ống m/s 1,758
<H%?. 0I96
Thể tích bể làm thoáng sơ bộ có thể tính bằng công thức:
W = .t = 3575.0,25 = 893,75 m
3
Trong đó: t: thời gian làm thoàng, t = 10÷20 phút, chọn t = 15 phút = 0,25h
Lượng không khí cần cung cấp cho bể làm thoáng:
V = .D = 3575.0,5 = 1787,5 m
3
Trong đó: D: lưu lượng của không khí trên 1 m
3
nước thải, D = 0,5m
3
/m
3
nước thải
Diện tích bể làm thoáng sơ bộ trên mặt bằng:
= 298 m
2
Trong đó: I: cường độ thổi không khí trên 1m
2
bề mặt bể làm thoáng trong khoảng
thời gian là 1h. I = 4÷7 m
3
/m
3
.h, lấy I = 6 m
3

/m
2
.h
Chiều cao công tác của bể:
=3m
Chiều cao xây dựng:
H
xd
= H + H
bv
= 3 + 0,5 = 3,5 m
Trong đó: H
bv
= 0,5 m
Chọn bể làm thoáng 2 ngăn, diện tích mỗi ngăn:
= 149m
2
Kích thước của mỗi ngăn trên bề mặt:
B.L = 10m.15m
Hàm lượng BOD
5
qua bể làm thoáng giảm 8%:
BOD
5
= = 244,67 mg/l
Hàm lượng chất lơ lửng sau làm thoáng sơ bộ và lắng với hiệu suất E = 65%
= 99,58 mg/l
Như vậy, hàm lượng chất lơ lửng trôi ra theo nước ra khỏi bể lắng đến bể sinh học là:
C
ll

= 99,58 mg/l ≤ 150 mg/l, đạt yêu cầu.
Bảng 5.6 – Các thông số bể làm thoáng
STT Tên thông số Đơn vị tính Số đơn vị
1 Số công trình Ngăn 2
2 Thời gian làm thoáng Giờ 0,25
3 Chiều cao m 3
4 Chiều dài m 15
5 Chiều rông m 10
<J%?%?7K"K6
Lưu lượng không khí đi qua 1m
3
nước thải cần xử lý khi xử lý sinh học hiếu khí ở bể
aeroten được tính theo công thức:
5,44 m
3
/m
3
nước thải
Trong đó: La:
5
BOD
của nước thải dẫn vào bể aeroten, La = 244,67 mg/l
K: hệ số sử dụng không khí, K = 14-18 g/m
4
khi sử dụng tấm plastic xốp.
chọn K = 18 g/m
4
H: chiều sâu công tác của bể aeroten, H = 5m
Thời gian cần thiết thổi không khí vào bể aeroten được tính theo công thức:
4,5 h

Trong đó: I: cường độ thổi không khí, chọn I = 6m
3
/m
2
.h
Lượng không khí thổi vào bể aeroten trong 1 đơn vị thời gian:
V = D.= 5,44.3575 = 19448 m
3
/h
Xác định kích thước bể aeroten:
Diện tích bể aeroten:
= 3241,3 m
2
Thể tích bể aeroten được tính theo công thức:
W = F.H = 3241,3.5 = 16206,5 m
3
Chiều dài các hành lang:
m
Trong đó: B= chiều ngang hành lang, B = 10m
Chọn bể aeroten có 5 đơn nguyên, mỗi đơn nguyên có 5 hành lang , chiều dài mỗi hành
lang:
13 m
Trong đó: n: số hành lang trong 1 đơn nguyên, n = 5
N: số đơn nguyên, N = 5
Chiều cao xây dựng bể bể aeroten
H
xd
= H + H
bv
= 5 + 0,5 = 5,5m

Trong đó: H: chiều cao công tác, H = 5m
H
bv
: chiều cao bảo vệ, H
bv
= 0,5m
Tính toán thiết bị khuếch tán không khí:
Chọn loại thiết bị khuếch tán khí với tấm xốp có kích thước mỗi tấm 300x300 mm. Như
vậy , số lượng tấm xốp khuếch tán không khí cần thiết được tính theo công thức:
tấm
Trong đó: N
x
: số lượng tấm xốp
D’: lưu lượng riêng của không khí. Khi chọn tấm xốp, D’ = 80÷120 l/phút.
Chọn D’ = 110l/phút.
Số lượng tấm xốp n
1
trong 1 hành lang:
118 tấm
Các tấm xốp được bố trí thành một hàng từ một phía của hành lang. các tấm xốp được đặt
trên rãnh dưới đáy của bể aeroten
Bảng 5.7 – Các thông số bể Aeroten
STT Tên thông số Đơn vị tính Số đơn vị
1 Số công trình Bể 5
3 Thời gian thổi khí Giờ 4,5
4 Chiều dài m 13
5 Chiều rông m 10
6 Chiều cao m 5,5
7 Số tấm xốp Tấm 118
8 Kích thước tấm xốp mm

2
300x300
<L%?.>.FB 56
Nhiệm vụ bể lắng ly tâm đợt 2 là lắng hỗn hợp nước - bùn từ bể bể aeroten dẫn đến và
bùn lắng ở bể lắng đợt 2 gọi là bùn hoạt tính.
Thông số tính toán ở bể lắng đợt 2:
Thởi gian lắng ứng với và xử lý sinh học hoàn toàn: t = 2h
Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước thải ra khỏi bể lắng đợi 2 ứng với
Thể tích bể lắng đợt II:
W= .t = 3575.2 = 7150 m
3
Chọn 2 bể công tác, thể tích bể:
m
3
Chọn đường kính bể lắng đợt II bằng đường kính bể lắng đợt I (D = 26m).
Diện tích của mỗi bể:
F
1
= = = 530,66 m
2
Ta có lưu lượng nước thải qua mỗi bể: Q’ = = 0,4965 m
3
/s = 496,5 l/s
Tra bảng III thủy lực ống gang => chọn ống phân phối nước có D = 600 mm, ứng với v =
1,758 m/s
Chiều sâu của bể lắng đợt II:
= 6,7m
Chiều cao xây dựng của bể lắng đợt II:
H
xd

= H
1
+ h
th
+ h
b
+ h
bv
= 6,7 + 0,3 + 0,5 + 0,3 = 7,8m
Trong đó: h
th
: chiều cao lớp trung hòa, h
th
= 0,3m
h
b
: chiều cao lớp bùn, h
b
= 0,5m
h
bv
: chiều cao bảo vệ, h
bv
= 0,3m
Thể tích ngăn chứa bùn của bể lắng đợt II:
W
b
= 44,7 m
2
Trong đó: C

b
:hàm lượng bùn hoạt tính ra khỏi bể bể aeroten
C
tr
: hàm lượng chất lơ lửng trôi ra khỏi nước bể lắng đợt 2
t: thời gian tích lũy bùn hoạt tính trong bể, t=2h
n: số bể lắng công tác, n = 2
p: độ ẩm bùn hoạt tính
Bảng 5.8 – Các thông số bể lắng đợt 2
STT Tên thông số Đơn vị tính Số đơn vị
1 Số công trình Bể 2
2 Đường kính m 26
3 Chiều cao m 7,8
4 Ống phân phối chính mm 600
5 Vận tốc nước trong ống m/s 1,758
6 Thời gian lắng Giờ 2
<M%?NI36
Nhiệm vụ bể nén bùn là làm giảm độ ẩm của bùn dư bằng cách lắng (nén) cơ học để đạt
độ ẩm thích hợp (94÷96%) phục vụ cho việc xử lý bùn bằng quá trình phân hủy kị khí ở
bể metan.
Lượng bùn hoạt tính dư:
B
d
= α.C
ll
– C
tr
= 1,3.99,58 – 25 = 104,454 mg/l
Trong đó:α: hệ số lấy bằng 1,25÷1,35, với việc xử lý hoàn toàn chọn α=1,3
C

ll
: hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau khi ra bể lắng đợt I, C
ll
= 99,58 mg/l
C
tr
: hàm lượng bùn hoạt tính trôi theo nước ra khỏi bể lắng đợt II, C
tr
= 25mg/l
Hàm lượng bùn hoạt tính lớn nhất:
= k.B
d
= 1,15.104,454 = 120,1 mg/l
Trong đó:
k: hệ số không điều hòa tháng của bùn hoạt tính dư, k= 1,15÷1,2 chọn k = 1,15