BÀI TẬP 5: MÔN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI THIẾT KẾ BỂ ĐIỀU LƯU doc

TÊN SV: ĐOÀN HỒNG NHUNG
MSSV:1090869
LỚP :MT0957A1
BÀI TẬP 5: MÔN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI
THIẾT KẾ BỂ ĐIỀU LƯU
1. SƠ ĐỒ KHỐI CÁCH TÍNH BỂ ĐIỀU LƯU:
Số liệu cần thiết Quy chuẩn tuân theo
Bắt đầu
Tính lưu lượng trung bình
Q
tb
= (m
3
)
là tổng thể tích
nước thải thải ra
trong 24 giờ
Lập bảng tính lưu lượng
thực tế cộng dồn và lưu
lượng trung bình cộng dồn
Lưu lượng nước thải
trong mỗi giờ Q
i
, lưu
lượng trung bình Q
tb
Vẽ đồ thị biểu diễn tổng thể
tích nước thải theo giờ
Q thực tế cộng dồn
và Q
tb

cộng dồn
Trường hợp 1 đường
biểu diễn Q thực tế cộng
dồn nằm 1 bên đường
của Q
tb
cộng dồn
Xác định điểm bụng, vẽ tiếp
tuyến song song với đường Q
tb
cộng dồn, từ điểm bụng vẽ
đường thẳng song song trục tung
cắt đường thẳng Q
tb
cộng dồn tại
1 điểm và cắt tiếp tuyến tại 1
điểm chiếu 2 điểm đó vào trục
tung ta được điểm A và B

Trường hợp 2 đường
biểu diễn Q thực tế cộng
dồn nằm 2 bên đường
của Q
tb
cộng dồn
Xác định 2 điểm bụng, vẽ 2 tiếp
tuyến song song với đường Q
tb
cộng dồn, vẽ đường thẳng bất kì
song song trục tung cắt 2 đường

tiếp tuyến tại 2 điểm,chiếu 2 điểm
đó vào trục tung ta được điểm A và
B
Tính thề tích phần chứa nước của
bể điều lưu
V = A – B
Tính thể tích hữu dụng thực tế của
bể điều lưu
V
hd
= V +20%*V
A, B
Tính thề tích phần
chứa nước của bể
điều lưu V
Tính diện tích bề mặt của bể điều lưu
A =
V
hđ
, Chọn chiều
sâu hoạt động của
bể h
hđ
Tính thể tích xây dựng bể:
V
xd
= A* (h
hđ
+H
chết

)
A, h
hđ
Chọn cao
trình miệng cống h
và chiều cao tránh
nước mưa chảy
tràn h
ct

→ H
chết
= h + h
ct
Tính chiều rộng bể:
W =
A, Chọn chiều dài
bể bằng 2 lần chiều
rộng bể :
L = 2W
Tính chiều dài bể:
L = 2W
Tính lượng không khí cần thiết để
cung cấp cho bể:
V
kk
=V
hd
* 0,015
Chiều rộng bể W

Thể tích hữu dụng
của bể V
hd
Tính lượng oxy cần cung cấp của
máy khuấy:
M
oxy
=
Thể tích không khí
cần thiết cung cấp
cho bể V
kk
Tính công suất máy khuấy:
P =
M
oxy
, chọn hiệu
suất cung cấp khí
của máy khuấy H
k
2. ÁP DỤNG THIẾT KẾ BỂ ĐIỀU LƯU CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY HẢI SẢN
Do lượng nước thải từ nhà máy thải ra không đồng đều tại các thời điểm khác nhau nhưng hệ
thống xử lý sinh học phía sau thì hoạt động 24/24 và cần cung cấp một lượng nước thải ổn
định để tránh hiện tượng ‘shock’ do lưu lượng không ổn định. Vì vậy ta cần thiết kế bể điều
lưu để điều hoà lưu lượng một cách ổn định các dưỡng chất cần thiết cho hệ thống sinh học
phía sau.
Bảng. Các thông số sử dụng thiết kế bể điều lưu
STT Các thông số Đơn vị
Khoảng
cho phép

Giá trị
thiết kế
1 Lưu lượng nước thải m
3
/day 1770
2 Lượng khí cung cấp (M
k
) m
3
/m
3
*phut 0,015
3 Hiệu suất cung cấp khí (H
k
) kgO
2
/hp*h 0,544÷1,089 1
4
Chiều cao tránh mưa chảy
tràn (H
1
)
m 0,2
5 Chiều sâu hoạt động của bể m 3
Tính Công suất máy bơm:
N =
Q: lưu lượng nước
trung bình trong
ngày,H: cột áp của
bơm,ρ: khối lượng

riêng của chất
lỏng,g, η: hiệu suất
của bơm
mH
2
O (H = H
hút
+ H
đẩy
+
)Với : tổn thất các van,
khóa, uốn của đường ống,
η = 0,73 ÷ 0,93
Tính công suất thực tế của bơm:
N
tt
= 1,5 * N
Bố trí các bơm và máy khuấy cho
phù hợp
Kết thúc
Kiểm tra và xuất bản vẽ
(H)
(Nguồn: Phương pháp xử lý nước thải – Lê Hoàng Việt
Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai)
Số giờ xả thải của nhà máy là 24 giờ nên ta có lưu lượng xả thải trung bình của nhà máy là:
hm
ngàyh
ngàym
Q
XTTB

/75,73
/24
/1770
3
3
==
Bảng. Lưu lượng nước thải của nhà máy đo được trong 24 giờ
Giờ đo Lưu lượng nước
thải đo được
Lưu lượng thực tế
cộng dồn
Lưu lượng trung
bình cộng dồn
(m
3
/h)
0 0 0 0
1 45 45 73,75
2 48 93 147,5
3 57 150 221,25
4 60 210 295
5 90 300 368,75
6 94 394 442,5
7 98 492 516,25
8 150 642 590
9 76 718 663,75
10 70 788 737,5
11 85 873 811,25
12 95 968 885
13 85 1053 958,75

14 85 1138 1032,5
15 75 1213 1106,25
16 60 1273 1180
17 100 1373 1253,75
18 75 1448 1327,5
19 80 1528 1401,25
20 71 1599 1475
21 60 1659 1548,75
22 61 1720 1622,5
23 50 1770 1696,25
24 0 1770 1770
Dựa vào bảng trên ta có đồ thị biễu diễn tổng thể tích nước thải theo giờ như sau:
Từ đồ thị trên ta xác định được : A = 860 m
3
; B = 660m
3
Vậy: Thể tích phần chứa nước của bể điều lưu là:
V = A – B = 860 – 660 = 200m
3

A
B
Thể tích hữu dụng thực tế của bể điều lưu là thể tích tính toán cộng thêm 20% để phòng
ngừa các biến động lưu lượng do thời vụ sản xuất → V
hd
= V +20%*V = 200 + 0,2*200 =
240m
3
.
Chọn độ cao tránh nước mưa chảy tràn là: h

ct
= 0,2 (m).
Gọi h
1
là cao trình miệng cống, chọn h = 0,5(m). Chúng ta cần phải cộng thêm vào chiều sâu
của bể điều lưu một đoạn H
chết
= h + 0,2 = 0,5 +0,2 = 0,7 m để bù vào cao trình và nổi lên
0,2m để tránh nước mưa chảy tràn vào bể.
Chọn chiều sâu hoạt động của bể là: h
hđ
= 3 (m).
Diện tích bề mặt của bể điều lưu là:
A =
2
80
3
240
m
h
V
hđ
hd
==
Thể tích xây dựng bể là:
V
xd
= A* (h
hđ
+H

chết
) = 80*(3 + 0,7) = 296m
3

Ta thiết kế bể điều lưu hình chữ nhật.
Chọn chiều dài bể bằng 2 lần chiều rộng bể : L = 2W
Ta có: A = L*W → W =
m
A
32,6
2
80
2
==
→ Chiều dài bể L =2W =2*6,32 =12,64m
Trong bể điều lưu ta sẽ gắn thêm các máy khuấy để duy trì chất rắn ở trạng thái lơ lững và
cung cấp một lượng không khí là 0,015m
3
/ m
3
. phút cho bể để tránh việc các chất hữu cơ
phân hủy trong điều kiện yếm khí sinh mùi hôi.
Với thể tích hữu dụng của bể là 240m
3
, lượng không khí cần thiết để cung cấp cho bể là:
V
kk
=V
hd
* 0,015 = 240 * 0,015 = 3,6 m

3
/phút = 216 m
3
/h
Ở điều kiện tiêu chuẩn 1m
3
không khí nặng 1,2kg và oxy chiếm 23% khối lượng. Vậy máy
khuấy cần phải có khả năng cung cấp một lượng oxy là:
M
oxy
=
=23,0*2,1*
kk
V
216*1,2*0,23 = 59,616 kgO
2
/h
Chọn hiệu suất cung cấp khí của máy khuấy đảo bề mặt vận tốc thấp là : H
k
= 1kgO
2
/hp*h.
Công suất máy khuấy là: P =
616,59
1
616,59
==
k
oxy
H

M
hp
Ta chọn 3 máy khuấy mỗi máy có công suất 20hp phân bố đều trên bề mặt bể và được đặt
neo cố định trên phao nổi để đảm bảo máy khuấy hoạt động tốt khi mực nước thay đổi.
Ở bể điều lưu ta đặt 2 bơm chìm (1 bơm hoạt động và 1 bơm dự phòng)
Công suất máy bơm: N =
η
ρ
*000.1
*** QHg
=
24*
86400*8,0*1000
75,73*7*81,9*1000
= 1,76 kW
Trong đó :
Q: lưu lượng nước trung bình trong ngày , m
3
/ngày.
H: cột áp của bơm, mH
2
O (H = H
hút
+ H
đẩy
+
ζ
= 0,5 + 5,0 + 1,5 = 7m.
Với
ζ

: tổn thất các van, khóa, uốn của đường ống, chọn = 1,5m)
ρ: khối lượng riêng của chất lỏng
Nước: ρ = 1000kg/m
3
Bùn: ρ = 1006 kg/m
3
g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s
2
η: hiệu suất của bơm, η = 0,73 ÷ 0,93
⇒
chọn η = 0.8
Công suất thực tế của bơm :
N
tt
= 1,5 * N = 1,5 * 1,76 = 2,64 kW = 3,54hp ( vì 1kW = 1,34 hp)
Chọn máy bơm 4hp. Đặt 2 bơm 4 hp ,1 bơm làm việc,1 bơm dự phòng. Ta còn gắn thêm van
điều áp ở máy bơm để tránh hiện tượng máy chạy hết công suất gây thiếu hụt nước trong bể
điều lưu.
Các máy khuấy được đặt trên các phao nổi, khoảng cách giữa cánh khuấy và đáy bể phải có
một khoảng cách an toàn tránh sự va đập giữa cánh khuấy và đáy bể làm hư hỏng cánh
khuấy.
Ngoài ra nên lắp thêm các thiết bị khác: hệ thống để nước chảy tràn khi bơm bị hỏng; thiết bị
lấy các chất rắn nổi, các chất dầu mỡ bám hay bọt bám vào các thành bể; các vòi phun nước
rửa các bọt, dầu mỡ bám vào các thành bể; đáy bể nên lắp hệ thống thoát nước để có thể tháo
cạn nước khi cần thiết…
Chọn chiều dài từ bể lắng cát đến bể điều lưu: L =3 m
• Cao trình mực nước ở đầu bể điều lưu:
Z
muc nuoc (dau be dieu luu)
= Z

muc nuoc (cuoi be lang cat)
– L*i
min

= - 0,46 – 3*0,003 = - 0,469 m
• Cao trình đáy bể điều lưu ở đầu bể:
Z
day be (dau be dieu luu)
= Z
muc nuoc (dau be dieu luu)
– h
hđ
= - 0,469 – 3 = -3,469 m
• Cao trình mực nước ở cuối bể điều lưu
Z
muc nuoc (cuoi be dieu luu)
= Z
muc nuoc (dau be dieu luu)
– L*i
min

= - 0,469 – 12,64*0,003 = - 0,507 m
Trong đó: L = 12,64(m) là chiều dài bể điều lưu
• Cao trình đáy bể điều lưu ở cuối bể:
Z
day be (dau be dieu luu)
= Z
muc nuoc (cuoi be dieu luu)
– h
hđ

= - 0,507 – 3 = - 3,507m
h
hđ
H
chết
0,2m