(TIỂU LUẬN) THUYẾT MINH đồ án môn học xử lý nước THẢI đô THỊ thiết kế trạm xử lý nước thải cho thành phố hội an công suất q= 24000 m3 ngđ

Page 1 of 64

BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
Khoa Đơ thị - Bộ mơn thốt nước


THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC
THẢI ĐÔ THỊ
Tên đề tài “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho thành phố
Hội An. Công suất Q= 24000 m3 /ngđ”

HÀ NỘI 2021
GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 2 of 64

BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
Khoa Đơ thị - Bộ mơn thốt nước


THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC
THẢI ĐÔ THỊ
Tên đề tài “Thiết kế trạm xử lý nước thải cho thành phố
Hội An. Công suất Q=24000 m3 /ngđ”

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SINH VIÊN THỰC HIỆN:

NGUYỄN VĂN ÁNH

LỚP:

17N1

MÃ SINH VIÊN:

1551040006

HÀ NỘI 2021

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 3 of 64

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI........................5
1.1. Tính tốn các thơng số cơ bản..................................................................5
1.1.1. Các số liệu cơ bản:...............................................................................6
1.1.2. Xác định nồng độ chất bẩn của nước thải :.........................................7
1.1.3. Xác định mức độ cần thiết làm sạch của nước thải :...........................9
1.2. Đề xuất, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải :.......................................13

1.2.1 các phương pháp xử lý :.....................................................................13
1.2.2 Các thông số cần thiết:........................................................................14
1.2.3 Ta chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ như sau :.................................16
1.2.4 So sánh 2 phương án:.........................................................................17
CHƯƠNG 2:TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH TRẠM XỬ LÝ THEO...................18
2.1. Tính tốn dây chuyền xử lý
2.1.1 Ngăn tiếp nhận nước thải
2.1.2 TÍNH TỐN MƯƠNG DẪN NƯỚC THẢI TỚI SONG CHẮN RÁC..............19
2.1.3. Song chắn rác
2.1.4. Bể lắng cát ngang.....................................................................................

24

2.1.4. Sân phơi cát ........................................................................................................28
2.1.5. Tính tốn bể lắng ly tâm đợt 1............................................................................29
2.1.6. Bể làm thoáng sơ bộ............................................................................................31
2.1.7. Bể Aeroten.........................................................................................................33
2.1.8 Tính tốn bể lắng ly tâm đợt II............................................................................39
2.1.10. Bể tiếp xúc ly tâm............................................................................................43
2.1.11. Bể nén bùn đứng.............................................................................................45
2.1.12. Bể Mêtan.........................................................................................................49
2.1.13. Tính tốn khối cơng trình xử lý bùn cơ học......................................................53

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 4 of 64

2.3.14. Trạm khử trùng.................................................................................................60
2.3.15. Tính tốn dự phòng sân phơi bùn.....................................................................62
2.1.16. Thiết bị đo lưu lượng........................................................................................63
2.2. Quy hoạch mặt bằng tổng thể trạm xử lý...............................................................64
2.3. Tính tốn xây dựng cao trình thủy lực trạm xử lý.................................................65

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 5 of 64

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI

1.1.

Tính tốn các thơng số cơ bản

BẢNG SỐ LIỆU THIẾT KẾ
STT

THÔNG SỐ

KÝ HIỆU

GIÁ TRỊ

ĐƠN VỊ

1

Lưu lượng nước thải sinh hoạt

QSH

24000

(m3/ngđ)

2

Lưu lượng nước thải công
nghiệp

QCN

4000

(m3/ngđ)

3

Tiêu chuẩn thải nước

a

200

(l/người.ngđ)

4

Hàm lượng chất lơ lửng

SS

600

(mg/l)

5

Hàm lượng chất hữu cơ

BOD20

600

(mg/l)

6

Lưu lượng nước thải sinh hoạt
giờ trung bình

QSHh.TB

1000

(m3/h)

7

Lưu lượng nước thải sinh hoạt
giây trung bình

QSHs.TB

277,8

(l/s)

8

Lưu lượng nước thải sinh hoạt
giờ lớn nhất

QSHh.max

1570

(m3/h)

9

Lưu lượng nước thải sinh hoạt
giây lớn nhất

QSHs.max

277,8

(l/s)

10

Lưu lượng nước thải sinh hoạt
giờ nhỏ nhất

QSHh.min

600

(m3/h)

11

Lưu lượng nước thải sinh hoạt
giây nhỏ nhất

QSHs.min

166,7

(l/s)

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN

SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 6 of 64

1.1.1. Các số liệu cơ bản:
- Tiêu chuẩn thải nước : a = 200 (l/người.ngđ)
+ Lưu lượng nước thải sinh hoạt :
Q sh = 24000 (m3/ngđ)

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt giờ trung bình :
Qngd 24000
= 24 = 1000 (m3/h)
24

Qh.TB =

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây trung bình :
Qs.TB

TB
1000
Qh
=
= 3,6 = 277,8 (l/s)
3,6

Với Qs.TB = 277,8 (l/s) tra bảng 2 mục 4.1.2 TCXDVN 7957:2008 ta xác định

được Kcmax=1,57 ; Kcmin = 0,6
- Lưu lượng nước thải sinh hoạt giờ lớn nhất:
Qh.max = Qh.TB x Kc.max = 1000 x 1,57 = 1570 (m3/h)
- Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây lớn nhất:
Q

max
s

max

Qh
1570
=
=
=436,1(l/ s)
3,6
3,6

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 7 of 64

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt giờ nhỏ nhất:
Qhmin = Qh.TB x Kcmin = 1000 x 0,6 = 600 (m3/h)
- Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây nhỏ nhất:

min

Qs =

Qmin
600
h
=
=166,7(l /s)
3,6 3,6

+ lưu lượng trung bình giờ : QhTB = 1000 (m3/h)
+ Lưu lượng giờ max

: Qhmax= 1570 (m3/h)

+ Lưu lượng giờ min

: Qhmin= 600 (m3/h)

+ lưu lượng trung bình giây : qsTB = 277,8 (l/s)
+ lưu lượng giây max

: qsmax =436,1 (l/s)

+ lưu lượng giây min

: qsmin = 166,7 (l/s)

1.1.2. Xác định nồng độ chất bẩn của nước thải :

Nồng độ chất bẩn của nước thải khu cơng nghiệp:
Nước thải từ xí nghiệp cơng nghiệp được xử lý sơ bộ trước khi thải ra hệ thống
thải nước của thành phố, thành phần tính chất nước thải của các xí nghiệp:
Hàm lượng chất lơ lửng: SS =600 (mg/l)
Nhu cầu ơxi sinh hóa: BOD =600 (mg/l)
Nhu cầu ôxi hóa học: COD =…. (mg/l)
Hàm lượng chất lơ lửng
Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt được tính:
SSsh =

aSS ×1000
q0

=

65× 1000
= 325 (mg/l)
200

Trong đó:
GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 8 of 64

+ ass : Lượng chất lơ lửng của người dân thải trong một ngày đêm
Theo bảng 25 TCVN 7957:2008 ta có ass = 65 g/ng - ngđ.

+ q0: Tiêu chuẩn thải nước của khu vực, q0 = 200 l/người - ngđ.

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải công nghiệp : SScn = 600 (mg/l)
Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất
SShh =

S S s h × q s h+ S S cn × qcn
q s h +q cn

= (325 x 20000 + 600 x 4000) / (20000 + 4000) = 370,83 (mg/l)
Hàm lượng BOD20 của nước thải
* Hàm lượng BOD20 của nước thải sinh hoạt được tính:
Lsh =
=

a BOD ×1000
q0

35× 1000
= 175 (mg/l)
200

+ aBOD : hàm lượng BOD20 tiêu chuẩn tính theo đầu người
Theo bảng 25 TCVN 7957:2008 ta có BOD5 = 35 g/người - ngđ .
aBOD =

BOD 5
35
= 0,684 = 23 (g/người.ngđ)
0,684

+ q0 : tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người, q0 = 200 l/người - ngđ .

Hàm lượng BOD5 trong nước thải công nghiệp: 100 (g/người.ngđ)
Hàm lượng BOD20 trong nước thải công nghiệp:
Lcn = 100:0,684 = 146 (g/người.ngđ)
Hàm lượng BOD20 trong hỗn hợp nước thải được tính:
L HH =

Ls h × q s h+ Lcn × q cn
mg/l
q s h +q cn

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 9 of 64

=

175× 20000+600 × 4000
= 245,83 (mg/l)
20000+4000

Dân số tính tốn được tính theo cơng thức:
Ntt = Nthực + Ntđ ( người)
Trong đó:

Nthực - Dân số thực của thành phố: 216250 người
Ntđ - Dân số tương đương, là dân số được quy đổi của thành phố

Dân số tương đương tính theo chất lơ lửng được tính theo cơng thức:
Ntđ =

Ccn × qcn
65
600× 4000
= 36923 ( người)
65

=

Dân số tương đương theo BOD20 được tính theo cơng thức:
Ntđ =

BOD 20 ×Q cn
95

=

600× 4000
= 68571 người
35

Vậy dân số tính tốn của tồn thành phố:
Theo chất lơ lửng:

Ntt = 216250 + 36923 = 253173 người.

Tính tốn theo BOD20: Ntt = 216250 + 68571 = 284821 người.

1.1.3. Xác định mức độ cần thiết làm sạch của nước thải :
Để lựa chọn phương án xử lý thích hợp và đảm bảo nước thải khi xả ra nguồn
đạt các yêu cầu vệ sinh ta cần tiến hành xác định mức độ cần thiết làm sạch.
Nước thải sau khi xử lý được xả vào sông nên ta cần xét tới khả năng tự làm
sạch của sông.
Thường được xác định theo :
GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 10 of 64

- Hàm lượng chất lơ lửng
- Hàm lượng BOD20
- Hàm lượng oxy hoà tan
- Nồng độ cho phép của chất độc hại xả vào nguồn
Mức độ xáo trộn và pha lỗng
Để tính tốn lưu lượng nước sơng tham gia vào q trình pha lỗng ta xác định
hệ số xáo trộn a.
Theo V.A.Frơlốp và I.D.Rodzille thì hệ số xáo trộn a được tính theo cơng thức:
3

1−e−α √ L
a = 1+ Q e−α √ L
q

3

Trong đó:
+ aa : Hệ số tính tốn đến các yếu tố thuỷ lực trong q trình xáo trộn được tính
tốn theo cơng thức:
α =ϕ . ξ .

√
3

E
q

+ ϕ : Hệ số tính tốn đến độ khúc khuỷ của sông:

ϕ=

L
Lo

L: Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính tốn theo lạch sơng.
L = 1400 (m)
L0: Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính tốn theo đường thẳng.
L0 = 1200 (m).
1400

 = 1200 =1,2
+ξ : Hệ số phụ thuộc vào vị trí cống xả; ξ =1,5 (với vị trí cống xả đặt ở xa bờ).
+E: Hệ số dòng chảy rối.Ta coi như suốt dọc đường từ cống xả đến điểm tính
tốn, sơng có chiều sâu và vận tốc thay đổi không đáng kể.

Do vậy E được tính theo cơng thức:
GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 11 of 64

E=

v TB . H TB
200

0,5 ×3
= 200 =0,0075

q: Lưu lượng trung bình giây của nước thải q = 0,32 (m3/s)
VTB: Vận tốc trung bình của sơng (v = 0,5 m/s)
H: Chiều sâu trung bình của nước trong nguồn (H = 3 m)
Từ đó ta có:
α =ϕ . ξ .

√
3

√

E = 1,2x1,0x 3 0,0075 = 0.34
q

0,32
3

3

1−e−α √ L
1−e−0,27 √1400
a = 1+ Q e−α √ L = 1+ 14,6 e−0,27 √ 1400 = 0,82
q
0,34
3

3

Số lần pha loãng nước thải với nước sơng được tính:
n=

aQ +q
0,34 ×14,6+ 0,32
=
= 16,51 (lần)
q
0,32

Q: Lưu lượng nhỏ nhất của nước nguồn: 14,6 (m3/s)
Mức độ cần thiết làm sạch theo chất lơ lửng
Hàm lượng chất lơ lửng cho phép của nước thải khi xả vào nguồn được tính:
Q
m = p(a q +1)+b s
×14.6

+1 ) +10 = 43,025 (mg/l)
( 0,340,32

m = 2
Trong đó:
a = 0,34;
q= 0,32 (m3/s);
Q = 14,6 (m3/s)

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 12 of 64

p = 2 mg/l: hàm lượng chất lơ lửng tăng cho phép trong nước nguồn - đối với
nguồn nước sông thuộc nguồn loại II (Theo bảng A.1_Phụ Lục A TCVN 79572008 đối với nguồn loại II thì p = 2 mg/l).
bs = 10 mg/l: Hàm lượng chất lơ lửng trong nước sông trước khi xả nước thải
vào.
Mức độ cần thiết làm sạch theo chất lơ lửng được tính theo cơng thức:
C HH −m

D= C
100%
HH
=

245,83−43,025

100% = 82,5%
245,83

Mức độ cần thiết làm sạch theo BOD của hỗn hợp nước thải và nước nguồn
- Theo Bảng A.1 TCXDVN 7957-2008 thì nước thải sau khi hồ trộn với nước
sơng, BOD của sông không được vượt quá 4 mg/l ⇒ Lcp =4 mg/l
- BOD của nước thải cần đạt sau khi xử lý (LT) được tính theo:
LT =

γ ×Q
qx 1 0

⇒ LT =

( Lcp−Lng x 1 0−k xt )+
−k xt
'

'

1

2

Lcp
1 0−k t
1

0,2 ×10
( 4−2 x 10−0,1 ×0,05 ) + −0,14 × 0,05 = 16,8 (mg/l)

−0,1× 0,05
0,32 x 10
10

+ LT : BOD của nước thải cho phép xả vào nguồn, mg/l.
+ Lcp: BOD tới hạn (BODcho phép) sau khi trộn vào nguồn , Lcp = 4 mg/l.
+ Lng: BOD trong nước nguồn tại điểm trước khi xả nước thải,Lng = 2 mg/l.
+ γ : hệ số sáo trộn,

γ = 0,2

+ Q: lưu lượng nước thải nhỏ nhất đảm bảo tần xuất 93%, Q = 10 m3/s.
+ Q: Lưu lượng trung bình giây của nước thải,
q = 0,32 (m3/s).
+ k1, k2 : hằng số tốc độ tiêu thụ ôxy của nước thải và nước nguồn ở 200C thì
k1(200C) = k2(200C) = 0,1 ngày-1
GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 13 of 64

+ t: thời gian dòng chảy từ vị trí xả đến điểm tính tốn tính theo ngày đêm.
L
t = ¿ V tb ×24000
¿
1400

= 0,5 ×24000 = 0,12 (ngđ)
Mức độ cần thiết làm sạch theo BOD được tính theo công thức:
E0 =

1.2.

LHH −LT
245,83−16,8
100%
=
100% = 93,17 %
245,83
L HH

Đề xuất, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải :

1.2.1 các phương pháp xử lý :
a. Phương pháp xử lý cơ học
- Mục đích: Nhằm tách các chất khơng hịa tan và một phần các chất ở dạng
keo ra khỏi nước thải.
Hiệu quả:Loại bỏ 60% SS và giảm 20% BOD mà theo tính tốn mức độ xử
lý phải Loại bỏ 82,5% SS và giảm 93,17% BOD nên ta không xử dụng phương
pháp xử lí cơ học trong trường hợp này

b. Phương pháp xử lý hóa học
- Mục đích: Để làm sạch nước thải có thể dùng các chất oxy hóa như Clo ở
dạng khí và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri,
pemanganat kali, bicromat kali, oxy khơng khí, ozon...
Trong q trình oxy hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển
thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước thải. Quá trình này tiêu tốn một

lượng lớn tác nhân hóa học, do đó q trình oxy hóa học chỉ được dùng trong
những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thể
tách bằng những phương pháp khác.
Trong trường hợp này phương pháp hó học có thể cân nhắc sử dụng nếu khơng
có phương pháp xử lý khác
GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 14 of 64

c. Phương pháp xử lý hóa lý
- Mục đích: Cho các hóa chất (keo tụ và trợ keo tụ) để tăng cường khả năng
tách các tạp chất khơng tan, keo và một phần chất hịa tan ra khỏi nước, chuyển
hóa các chất khơng tan và lắng cặn thành các chất không thay đổi phản ứng
(PH) của nước, khử màu của nước.
- Hiệu quả: Có thể là khâu xử lý cuối cùng hoặc sơ bộ trong quá trình xử lý
nước thải bằng phương pháp sinh học, các phương pháp được sử dụng là: Keo
tụ, hấp phụ, tuyển nổi, tách bằng màng, trao đổi ion.....
 Không thể xử lý nước thải đạt yêu cầu trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.

d. Phương pháp xử lý sinh học
- Mục đích: Dựa vào sự tồn tại và hoạt động của các vi sinh vật để oxy hóa
chất bẩn hữu cơ ở dạng keo và các chất hịa tan có trong nước thải.
- Hiệu quả:
+ Điều kiện tự nhiên: Nên áp dụng một cách triệt để. Tuy nhiên, quá trình
xử lý trong điều kiện tự nhiên phụ thuộc vào nguồn oxy và lượng VSV có trong
đất và nước nên tốc độ xử lý thường chậm  Để đạt được hiệu quả cao thì diện

tích chất lượng xử lý phải lớn. Hiệu quả xử lý nước thải theo BOD từ 80 - 95%
phụ thuộc vào thời gian lưu nước và tải trọng BOD; theo SS là 80 - 95% tùy
thuộc vào từng phương pháp khác nhau, hiệu suất khử trùng đạt 99,99%. Điều
kiện địa phương của TP. Hội An – T. Quảng Nam :
- Khí hậu Hội An chịu ảnh hưởng của mùa hè khơ nóng bởi có gió tây
Nam thổi về  Sự khó khăn cho việc phát triển của VSV.
 Khơng nên sử dụng phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên.

+ Điều kiện nhân tạo: Có nhiều ưu điểm hơn như: Tốc độ xử lý nhanh hơn,
cường độ mạnh hơn, hiệu quả cao hơn (Đối với xử lý hồn tồn thì BOD giảm
từ 90 - 95% và hiệu quả khử trùng đạt 99,99% khơng hồn tồn thì BOD giảm
từ 40 - 80%). Đáp ứng được yêu cầu xử lý nước thải
 Phù hợp để áp dụng vào dây chuyền công nghệ
GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 15 of 64

1.2.2 Các thông số cần thiết:
+ Theo BOD : E = 92,37%
+ Theo SS

: E = 82,5%

Công suất trạm : Q = 24000 (m3/ngđ)
Để đảm bảo vệ sinh nguồn nước, ta quyết định chọn phương pháp xử lý sinh
học hoàn toàn theo điều kiện nhân tạo. Xử lý nước thải với mức độ làm sạch

theo BOD20 với E = 92,37%
Chọn dây chuyền xử lý
Sơ đồ và các cơng trình xử lý thành phần trong trạm xử lý phục thuộc vào các
yếu tố
+ Lưu lượng nước thải cần xử lý
+ Thành phần, tính chất nước thải
+ Mức độ cần thiết làm sạch nước thải
+ Điều kiện địa chất và địa chất thủy văn
+ Cơ sở vật chất, vật liệu,....của địa phương
+ Các tính tốn kinh tế kỹ thuật của khu vực

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 16 of 64

1.2.3 Ta chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ như sau :

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 17 of 64

1.2.4 So sánh 2 phương án:

Phương án 1: Bể Aeroten
Ưu điểm:
- Bể Aeroten chiếm ít diện tích hơn,
ít ảnh hưởng đến mơi trường khơng
khí xung quanh hơn.
- Thời gian lưu nước không quá 12h

Phương án 2: Bể Biophin cao tải
Ưu điểm:
- Bể Biophin có cấu tạo đơn giản,
quản lý thuận tiện.
- Tận dụng được nguồn nguyên liệu
địa phương.

- Chất hữu cơ bị ơxy hóa ngay trên bể - Chi phí xử lý, quản lý rẻ.
làm thống.
- Phân bố nước bằng hệ thống tưới
- Lưu lượng gió dùng để làm thoáng phản lực nên nước thảI được phân bố
ít do tận dụng được bùn hoạt tính.
đều trên bề mặt lớp vật liệu lọc.
- Luôn đảm bảo được việc thơng gió
để bùn khơng bị lắng trong bể làm
thống.
Nhược điểm:
- Do kết cấu bể hình chữ nhật nên tại
những góc bể nước thường chuyển
động không theo đều được qũy đạo
của vùng nước trung tâm, tạo nên các
góc chết làm giảm hiệu quả ơxy hóa
chất bẩn.

- Việc quản lý Aeroten tương đối
phức tạp vì phải thổi khí liên tục và
tái sinh tuần hồn bùn hoạt tính.
- Năng lượng điện cần cấp đầy đủ,
liên tục.
- Tổn thất ít

- Thích hợp khi nhiệt độ khơng khí
cao.
- Độ ẩm màng vi sinh nhỏ, dẫn đến
thể tích cơng trình xử lý bùn giảm so
với bùn hoạt tính sau bể Aeroten.
Nhược điểm:
- Hoạt động khơng ổn định bằng bể
Aeroten do màng vi sinh có thể làm
lấp đầy các khe rỗng trong lớp vật
liệu lọc gây tắc bể nếu tải trọng thủy
lực giảm trong một thời gian dài.
- Tổn thất lớn
- Tốn vật liệu lọc do đó giá thành
xây dựng cao.
-Việc phân phối nước tưới lên bể
Biophin cao tải đều phải sử dụng
máy bơm công suất lớn gây tốn kém
trong xây dung quản lý.

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan

Page 18 of 64

- Xét về phương diện kỹ thuật cả hai phương án đều đáp ứng yêu cầu xử lý, tuy
nhiên với điều kiện khí hậu thời tiết nóng ẩm của khu vực thì sử dụng bể
Biophin khơng khả thi. Mặt khác, địa phương khơng có sẵn nguồn ngun vật
liệu, phải nhập nguồn vật liệu lọc dẫn đến việc tăng giá thành thi công.
Sau khi so sánh 2 phương án ta thấy đối với Trạm XLNT có cơng suất Q =
24000 (m3/ngđ) thì phương án I là thích hợp hơn, đảm bảo yêu cầu về chất
lượng nước thải sau xử lý.

CHƯƠNG 2
TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH TRẠM XỬ LÝ THEO
PHƯƠNG ÁN CHỌN
2.1. tính tốn dây chuyền xử lý
2.1.1 Ngăn tiếp nhận nước thải
- Nước thải của đô tị được dẫn vào bằng đường ống bơm áp lực đến ngăn tiếp nhận
trước trạm xử lý. Ngăn tiếp nhận được bố trí ở vị trí cao nhất để nước từ đó có thể tự
chảy qua các cơng trình khác của trạm xử lý.
- Kích thước của ngăn tiếp nhận phụ thuộc vào công suất của trạm.
- Với lưu lượng Qhmax = 1870,06 m3/h được dẫn theo 2 đường ống áp lực có D =
600mm.
Kích thước của ngăn tiếp nhận có thể chọn theo phụ lục 3 Giáo trình xử lý nước thải
đô thị – PGS, TS Trần Đức Hạ bảng P2.1 như sau :
Bảng 2.1 : Kích thước ngăn tiếp nhận nước thải
Kích thước cơ bản (mm)
Q

A

B

H

H1

Dống (mm)

h

h1

b

l

l1

1 ống

2 ống

750

900

800

100

1200

800

500

(m3/h)
2300−¿ 280 2400 2200 2000 1600
0

0

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 19 of 64

3000−¿ 360 2800 2500 2000 1600

750

900

800

0

100

1200

900

600

1400

1000

700

0

3800−¿ 420 3000 2500 2300 1800

800

1000

900

0

120
0

Chọn kích thước ngăn tiếp nhận như sau:
+ A = 2800 (mm)

+ B = 2500 (mm)

+ H = 2000 (mm)

+ H1 = 1600 (mm)

+ h = 750 (mm)

+ h1 = 900 (mm)

+ b = 800 (mm)

+ l = 1000 (mm)

+ l1 = 1200 (mm)
2.1.2 TÍNH TỐN MƯƠNG DẪN NƯỚC THẢI TỚI SONG CHẮN RÁC.
Nước thải được dẫn từ ngăn tiếp nhận đến các cơng trình làm sạch tiếp theo bằng
mương dẫn có tiết diện ngang hình chữ nhật, kích thước: b  h1 = 1000  900 (mm) và
được làm bằng bê tông cốt thép.
Các thông số thủy lực của mương được cho trong bảng dưới.( Dựa vào : “bảng tính
tốn thuỷ lực cống và mương thốt nước” - GS.TSKH. Trần Hữu Uyển)
Bảng 2.2 : Kết quả tính tốn thủy lực của mương
Các thơng số
Tính tốn

Lưu lượng tính tốn
qsMin= 403

(l/s)

qsTB= 602 (l/s)

qsMax= 899
(l/s)

Độ dốc (i)

0,001

0,001

0,001

Vận tốc v (m/s)

0,87

0,92

1,05

Độ đầy h/H

0,46

0,68

0,88

2.1.3. Song chắn rác
Sơ đồ cấu tạo song chắn rác
GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 20 of 64
mặt c ắt 1-1

2

h1

hs

h1

hs

1

Bs

1

Bm

I

Bm

mặt b ằ n g

Ls

L1

I

L2

Lxd

1. Song chắn rá c

2. Sàn

Song chn rỏc dựng giữ lại các tạp chất thơ có kích thước lớn trong nước thải và là
cơng trình chuẩn bị cho các giai đoạn xử lý tiếp theo. Bố trí 2 song chắn rác , trong
đó : 1 song chắn rác cơng tác và 1 song chắn rác dự phịng
Kích thước song chắn rác
Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác lấy bằng chiều sâu lớp nước trong mương dẫn
ứng với vận tốc max : h1 = hmax = 0,88 (m)
Số khe hở ở song chắn rác được tính :
n=

q max

k
v ×b × h1 o

Trong đó :
n : số khe hở
k0 = 1,05 : hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy, cào rác bằng cơ giới
qmax : lưu lượng giây lớn nhất của nước thải, qsmax=899(l/s) = 0,899(m3/s)
v : tốc độ nước chảy qua song chắn rác lấy theo 7.2.10 TCVN 7957-2008 chọn v = 0,9
(m/s)
b : khoảng cách giữa các khe hở : b = 16 (mm)
n=

0,899
×1,05 = 75 (khe)
0,9 ×0,016 ×0,88

Chiều rộng của song chắn rác được tính theo cơng thức :
Bs = S(n - 1) + b.n
Trong đó : S là chiều dày của song chắn , S = 0,01 (m)
GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 21 of 64

Vậy Bs = 0,01×(75-1)+0,016×75 = 2 (m)
Kiểm tra lại vận tốc dịng chảy tại vị trí mở rộng của mương trước song chắn ứng với
lưu lượng nước thải nhỏ nhất nhằm tránh sự lắng cặn tại đó. Vận tốc này phải > 0,4

m/s.
Với qmin =403 l/s = 0,403 m3/s, hmin = 0,46 m.
Vmin 

q min
0,403
Bs .h min = 2 x 0,46  0,44 (m/s)

Kết quả trên thoả mãn yêu cầu tránh lắng cặn.
- Độ dài phần mở rộng l1 được tính:
l1 

Bs  B m
2.tg (m)

Với: + Bm - Chiều rộng mương dẫn, Bm = 1 m.
+ Bs - chiều rộng thanh chắn, Bs = 2 (m)
+  - Góc mở rộng của mương;  = 20 0, tg200  0,364
l1 =

2−1
= 1,37 (m)
2 x 0,364

- Độ dài phần thu hẹp l2 được tính theo cấu tạo:
l2 = 0,5l1 = 0,5  1,6 = 0,68 m
- Chiều dài đoạn mương mở rộng chọn theo cấu tạo lS = 1,5 m.Vậy chiều dài mương
chắn rác là:
lXD = l1 + lS + l2 = 1,37 +1,5 + 0,68 = 3,55 (m).
- Tổn thất áp lực qua song chắn:

hs  

2
Vmax

2g

k

Trong đó:
+ Vmax = 1,06 m/s, vận tốc nước ở kênh trước song chắn ứng với lưu lượng lớn nhất.
+ k : hệ số tính đến hệ số tổn thất áp lực do vướng mắc rác ở song chắn.k = 2
+ : hệ số tổn thất cục bộ qua song chắn, phụ thuộc vào loại song chắn (hình dáng, tiết
diện, cách đặt song chắn).
4

S
   ( ) 3  sin 
b
GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 22 of 64

Với: +  = 2,42 - Hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn theo bảng
3.3 Xử lý nước thải- tính tốn thiết kế cơng trình -Trường đại học xây dựng 1973”
với tiết diện hình chữ nhật

+  = 600 - góc nghiêng ca song chn so vi mt phng nm ngang.
0,01

ị=2,42ì( 0,016 )4/3sin600 = 1,12
Tổn thất qua song chắn rác:
hs=1,12 x

1 , 062
x 2=0,13 (m) = 13 (cm)
2 x 9,81

- Chiều cao xây dựng đặt song chắn rác:
HXD = hmax + hs + hbv = 0,88+ 0,13 + 0,3 = 1,31 (m)
Với hbv = 0,3 - Chiều cao bảo vệ.
Xác định kiểu SCR, số SCR, loại máy nghiền rác và lượng nước cần cung cấp cho
máy nghiền rác
- Lượng rác lấy ra từ song chắn được tính:
Wr 

a.N TT
365  1000

Trongđó:
+ a - Lượng rác tính theo đầu người trong 1 năm, theo bảng 20 TCXDVN 7957-2008
với b = 0,016 (m) có a = 8 (l/người/năm).
+ Ntt - Dân số tính tốn theo chất lơ lửng Ntt = 282788 (người).
Wr=

8 x 282788
=6.2 (m3/ngày) > 0,1 (m3/ngày)

365 x 1000

Vậy theo 7.2.9 TCXDVN 7957-2008 thì ta phải sử dụng SCR cơ giới.
Và theo bảng 19 TCXDVN 7957-2008 với khe hở SCR 16 mm chọn 1 SCR làm việc
là 1 SCR dự phòng.
- Với khối lượng riêng của rác là 750 kg/m3 (theo 7.2.12 TCXDVN 7957-2008), thì
trọng lượng rác trong ngày sẽ là:
P = 750  6.2 = 4650 (kg/ngđ) = 4.65 (T/ngđ)
Lượng rác trong từng giờ trong ngày đêm:
P 1=

P
4.56
K h=
x 2=0 ,38 (T /h)
24
24

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 23 of 64

+ Kh : hệ số không điều hòa giờ của rác đưa tới trạm bơm lấy sơ bộ Kh = 2 (theo
7.2.12 TCXDVN 7957-2008).
+ Rác được nghiền nhỏ bằng máy nghiền sau đó dẫn bể Metan
- Lượng nước cần cung cấp cho máy nghiền rác là 10 m3/1T .rác

Q = 10. P = 10 4.65 = 46,5 (m3/ngđ)
Kết luận: Chọn 1SCR làm việc và 1 SCR dự phịng và các thơng số thiết kế như sau:
h1(m) hS(m) hxd(m) Bm(m) Bs(m) L1(m) L2(m) Ls(m) Lxd(m)
0,88

0,13

1,31

1

2

1,37

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan

0,68

1,5

3,55


Page 24 of 64

2.1.4. Bể lắng cát ngang

Bể lắng cát được xây dựng để tách các tạp chất vô cơ không tan (chủ yếu là cát) khỏi
nước thải. Trong nước thải bản thân cát khơng độc hại, nhưng nó sẽ ảnh hưởng xấu
đến chế độ làm việc của các công trỡnh lm sch khỏc.

mặt c ắt 1-1
h bv
hn
h1
hc
B

mặt b ằ n g
B
B

I

I

B
L

Sơ đồ bể lắng cát ngang
Việc tính tốn bể lắng cát ngang được tiến hành theo chỉ dẫn điều 8.3.3 TCXDVN
7957-2008
Tốc độ của nước:
Khi lưu lượng lớn nhất là: 0,3 (m/s)
Khi lưu lượng nhỏ nhất là: 0,15 (m/s)
Thời gian lắng không nhỏ hơn 30 giây khi lưu lượng lớn nhất.
Độ lớn thủy lực của hạt cỏt giữ lại trong bể Uo lấy bằng 18  24 mm/s.

Chiều sâu lắng tính tốn Hn = 0,25 1 m
Tính tốn chiều dài của bể lắng
Chiều dài của bể lắng cát ngang được xác định theo cơng thức:
L=k ×

1000× H tt ×V
U0

(m)

GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan


Page 25 of 64

Trong đó:
- Htt : Là chiều sâu của phần lắng theo 8.3.4 TCVN 7957-2008 lấy bằng 0,25  1,0
(m). Chọn Htt = 0,7 (m).
- U0 : Là độ lớn thuỷ lực của hạt cát (mm/s). Được xác định theo bảng 26 TCVN
7957:2008 với kích thước tối thiểu của hạt cặn là 0,2 0,25 (mm). Chọn U0 = 24,2
(mm/s)
- K : Là hệ số tỷ lệ Uo/U chọn theo bảng 27 TCVN 7957:2008, với bể lắng cát ngang
K = 1,3.
- V : Là vận tốc dòng chảy trong bể. Chọn theo bảng 28 TCVN 7957:2008.
Chọn V=0,3 (m/s)
Vậy chiều dài bể lắng cát là :
L = 1,3 ×

1000 ×0,7 × 0,3
= 11,28 (m). Chọn L = 11,3 (m).
24,2

Diện tích tiết diện ướt của phần lắng:
Diện tích ướt của phần lắng được xác định theo cơng thức:
=

qMax
(m)
n ×V

Trong đó: - qmax : Là lưu lượng tính tốn lớn nhất của nước thải qmax =
0,899(m3/s)
- V : Là vận tốc dòng chảy trong bể ứng với lưu lượng lớn nhất V= 0,3 m/s
- n : Là số đơn nguyên công tác. Lấy n = 2.
Vậy

0,899

 = 2 ×0,3 = 1,55 (m2)

Diện tích mặt thống của bể lắng:
Diện tích mặt thống của bể lắng được xác định theo cơng thức:
F =

qMax
(m2)
U

Trong đó : - U là tốc độ lắng trung bình của hạt cát có kể đến ảnh hưởng của dịng
chảy rối được tính theo cơng thức: U = √ U 20−W 2
- W : Là tốc độ thành phần chảy rối theo phương thẳng đứng:
GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN
SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH

Tieu luan