đồ án thiết kế sơ bộ trạm xử lý nước thải cho thành phố và thiết kế kỹ một công trình của trạm

Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH

Đồ Án
Thiết kế sơ bộ trạm xử lý nước
thải cho thành phố và thiết kế
kỹ một công trình của trạm

SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
1
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
Mục Lục
M c L cụ ụ 2
I. NHI M V THI T K :Ệ Ụ Ế Ế 4
II. CÁC TÀI LI U THI T K :Ệ Ế Ế 4
1. L u L ng N c Tính Toánư ượ ướ 5
1.1. L u l ng n c th i sinh ho tư ượ ướ ả ạ 5
1.2. L u l ng n c th i s n xu tư ượ ướ ả ả ấ 5
1.3. L u l ng tính toán n c th i th nh phư ượ ướ ả à ố 5
[[2. Xác nh n ng ch t b nđị ồ độ ấ ẩ 7
2.1. N c th i sinh ho t ướ ả ạ 7
2.2. N c th i s n xu tướ ả ả ấ 8
2.3. T ng h p s li uổ ợ ố ệ 8
3. Xác nh dân s tính to nđị ố ỏ 8
1. Xác nh M c X Lí N c Th i C n Thi tĐị ứ Độ ử ướ ả ầ ế 9
1.1. Xác nh h s pha loãng n c ngu n v i n c th i đị ệ ố ướ ồ ớ ướ ả 9
1.2. Xác nh m c x lý n c th i c n thi tđị ứ độ ử ướ ả ầ ế 10
Ta có: 10
2. L a ch n dõy chuy n c ng ngh :ự ọ ề ụ ệ 12
2.1. Chi u ngang c a song ch n rácề ủ ắ 18
2.2. Chi u d i máng t song ch n rácề à đặ ắ 18
2.3. Chi u d i bu ng t song ề à ồ đặ 19

2.4. Tính t n th t áp l c qua song ch n rácổ ấ ự ắ 19
4. Tính toán sân ph i cátơ 23
5. Tính toán b l ng ngang t I.ể ắ đợ 24
9.3 L ng rác ã nghi nượ đ ề 32
S B MÊ TANƠĐỒ Ể 33
11. Tr m kh trùng: ạ ư 35
1. GIÁ THÀNH XÂY D NG CÔNG TRÌNHỰ 44
GIÁ THÀNH XÂY D NG CÔNG TRÌNHỰ 47
2. CHI PH QU N LÝ VÀ L NG CÔNG NHÂN TRONG M T N MÍ Ả ƯƠ Ộ Ă 47
3. GIÁ THÀNH QU N LÝẢ 48
4. GIÁ THÀNH U T XDĐẦ Ư 49
5. GIÁ THÀNH X LÝỬ 49
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
2
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
Nhiệm Vụ Thiết Kế
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
3
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
I. NHI M V THI T K :Ệ Ụ Ế Ế
Thiết kế sơ bộ trạm xử lý nước thải cho thành phố và thiết kế kỹ một công trình của
trạm.
II. CÁC TÀI LI U THI T K :Ệ Ế Ế
1. Bản đồ địa hình khu vực trạm xử lý.
2. Điều kiện khí hậu của Thành phố.
 Hướng gió chủ đạo: Đông Bắc
 Nhiệt độ trung bình năm của Thành phố: 26 độ
3. Số liệu về nước thải của Thành phố:
a) Nước thải sinh hoạt:
 Dân số Thành phố: 120000 người.

 Tiêu chuẩn thải nước trung bình: 150 l/ng.ngđ.
b) Nước thải sản xuất:
Số liệu về nước thải
Tên nhà máy
3
Lưu lượng, m
3
/ngđ 480 950 1300
Hàm lượng chất lơ lửng, mg/l 200 195 180
BOD
5
, mg/l 210 230 195
COD, mg/l
pH 6,7 6,8 6,8
Nhiệt độ,
0
C 26 27 27
Các tài liệu khác như trong nhiệm vụ đã cho trong tờ nhiệm vụ thiết kế.
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
4
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ
TÍNH TOÁN CƠ BẢN
1. L u L ng N c Tính Toánư ượ ướ
1.1. L u l ng n c th i sinh ho tư ượ ướ ả ạ
Q
SH
= = 18000 (m
3
/ng.đ)

Trong đó:
N : Số dân thành phố
q
o
: Tiêu chuẩn thải nước thành phố (l/ng.ngđ)
Lưu lượng trung bình giây:
Q
SH
tb
= 208,33 (l/s)
Theo bảng hệ số không điều hoà phụ thuộc lưu lượng nước thải ta có hệ số không điều hòa :
K
ch
= 1,35
1.2. L u l ng n c th i s n xu tư ượ ướ ả ả ấ
Nhà máy thứ nhất : - Lưu lượng Q
1
sx
=480 (m
3
/ng.đ)
Nhà máy thứ hai : -Lưu lượng Q
2
sx
=950 (m
3
/ng.đ)
- Lưu lượng Q
3
sx

=1300 (m
3
/ng.đ)
1.3. L u l ng tính toán n c th i th nh phư ượ ướ ả à ố
Do không biết rõ số liệu về nguồn thải nước thải công nghiệp địa phương nên ta coi lưu
lượng nước thải sản xuất là phân phối đều theo các giờ trong ngày.
Lưu lượng tính toán ngày đêm:
Q
tt
= 18000 +480+ 950 + 1300 = 20730 (m
3
/ng.đ)
Lưu lượng tính toán giờ max:
Q
h
max
= 1012,5+ 113,75 =1126,25 (m
3
/h)=0.313 (m
3
/s)
q
s
max
= 312,85 (l/s)
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
5
1000
qN
o

×
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
Dưới đây là Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải Thành phố ứng với hệ số không điều hoà
K=1,35
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
6
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
Bảng Tổng Hợp Lưu Lượng Nước Thải Thành Phố
Thời Gian
(ngày )
%Q
ngđ
m
3
m
3
m
3
%Q
ngđ
0-1 1,65 297 113,75 410,75 1,98
1-2 1,65 297 113,75 410,75 1,98
2-3 1,65 297 113,75 410,75 1,98
3-4 1,65 297 113,75 410,75 1,98
4-5 1,65 297 113,75 410,75 1,98
5-6 4,2 756 113,75 869,75 4,2
6-7 5,8 1044 113,75 1157,75 5,58
7-8 5,8 1044 113,75 1157,75 5,58
8-9 5,85 1053 113,75 1166,75 5,63
9-10 5,85 1053 113,75 1166,75 5,63

10-11 5,85 1053 113,75 1166,75 5,63
11-12 5,05 909 113,75 1022,75 4,93
12-13 4,2 756 113,75 869,75 4,2
13-14 5,8 1044 113,75 1157,75 5,58
14-15 5,8 1044 113,75 1157,75 5,58
15-16 5,8 1044 113,75 1157,75 5,58
16-17 5,8 1044 113,75 1157,75 5,58
17-18 5,75 1035 113,75 1148,75 5,54
18-19 5,2 936 113,75 1049,75 5,06
19-20 4,75 855 113,75 968,75 4,67
20-21 4,1 738 113,75 851,75 4,11
21-22 2.85 513 113,75 626,75 3,02
22-23 1.65 297 113,75 410,75 1,98
23-24 1,65 297 113,75 410,75 1,98
Cộng 100 18000 2730 20730 100,00
[[2. Xác nh n ng ch t b nđị ồ độ ấ ẩ
2.1. N c th i sinh ho t ướ ả ạ
Hàm lượng cặn lơ lửng có trong nước thải sinh hoạt
C
sh
=
0
C
sh
q
1000a ×
= 366,67 (mg/l)
trong đó :
a
sh

c
: Tiêu chuẩn thải cặn, đối với nước thải sinh hoạt
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
7
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
a
sh
c
= 50
÷
55 (g/ng.ngđ) chọn a
sh
c
=55 (g/ng.ngđ)
Hàm lượng BOD có trong nước thải sinh hoạt :
L
sh
=
0
BOD
SH
q
1000a ×
=
150
100035 ×
= 233,33 (mg/l)
2.2. N c th i s n xu tướ ả ả ấ
Nhà máy thứ nhất : C
sx

I
= 200 (mg/l)
L
sx
I
= 210 (mg/l)
Nhà máy thứ hai : C
sx
II
=195 (mg/l)
L
sx
II
=230 (mg/l)
Nhà Máy thứ ba : C
sx
III
=180 (mg/l)
L
sx
II
=195 (mg/l)
2.3. T ng h p s li uổ ợ ố ệ
Hàm lượng cặn lơ lửng có trong hỗn hợp nước thải
C
hh
=
∑
∑
+

×+×
SX
i
SH
SX
i
XS
i
shsh
QQ
QCQC

= 343,2 (mg/l)
Hàm Lượng BOD có trong hỗn hợp nước thải
L
hh
=
∑
∑
+
×+×
SX
i
SH
SX
i
SX
i
shsh
QQ

QLQL
= 230,2 (mg/l)
3. Xác nh dân s tính to nđị ố ỏ
Dân số tính toán : N
tt
= N
thực
+ N
tđ
trong đó :
N
thực
: Dân số thực của thành phố = 120 000 (người)
N
tđ
: Dân số tương đương, là dân số được quy đổi của thành phố
• Quy đổi theo hàm lượng cặn lơ lửng:
N
c
tđ
=
¸SH
c
SX
i
SX
i
a
QC
∑

×
=
55
1300180950195450200 ×+×+×
= 5430 (người)
⇒ N
tt
= 120 000 + 5430= 125430 (người)
• Quy đổi theo hàm lượng BOD:
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
8
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
N
BOD
tđ
=
SH
BOD
SX
i
SX
i
a
QL
∑
×
=
35
950230450210 1300195×+×+×
= 16186 (người)

⇒ N
tt
= 120 000 + 16 186= 136186 (người)
Xỏc Định Mức Độ Xử Lí Cần Thiết Và
Lựa Chọn Dõy Chuyền Cụng nghệ
1. Xác nh M c X Lí N c Th i C n Đị ứ Độ ử ướ ả ầ
Thi tế
1.1. Xác nh h s pha loãng n c ngu n v i đị ệ ố ướ ồ ớ
n c th i ướ ả
(nguồn pha loãng là nước sông)
Theo Frolop − Rodginler ta có
n=
q
qQa
S
+×
trong đó:
Q
S
: Lưu lượng nước sông, Q
s
= 72 (m
3
/s)
q : Lưu lượng nước thải lớn nhất, q = 0,313 (m3/s)
a : Hệ số pha loãng được xác định theo công thức:
a =
( )
( )
3

S
3
xexp
q
Q
1
xexp1
×−×+
×−−
α
α
trong đó:
x : Khoảng cách từ điểm xả đến điểm tính toán theo lạch sông

α
: Hệ số thưc nghiệm ,
α
=
3
q
E
××
ζγ
với
γ
là hệ số khúc khuỷu của sông
γ
=
1,655
2900

4800
x
x
th¼ng
==

ζ
hệ số phụ thuộc vào vị trí xả nước thải,
ζ
=1 (thiết kế họng xả nước thảI gần bờ)
E là hệ số khuếch tán rối E =
200
3,20,8
200
Hv ×
=
×
= 0,0128
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
9
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
Vậy ta có :
α
=
3
0,313
0,0128
11,66 ××
= 0,572
a =

( )
( )
3
3
48000,572exp
0,313
72
1
48000,572exp1
×−+
×−−
=0,985
Số lần pha loãng : n =
q
qQa
S
+×
=
0,313
0,313720.985 +×
= 227,5(lần)
1.2. Xác nh m c x lý n c th i c n thi tđị ứ độ ử ướ ả ầ ế
Theo hàm lượng cặn lơ lửng có :
C
n.thải
=
nguån
S
Cb1
q

Qa
+×+
×








trong đó:
 C
nthai
: Hàm lượng cặn lơ lửng sau khi xử lí
 C
nguồn
: Hàm lượng cặn của nước nguồn trước khi xả nước thải, C
nguồn
= 7,4 (mg/l)
 b : Độ tăng hàm lượng cặn cho phép, b = 0,75 ÷ 1 (mg/l); chọn b =0,75 ( mg/l)
C
n.thải
=
174,87,40,751
0,324
721
=+×+
×







(mg/l)
Mức độ cần thiết làm sạch theo hàm lượng chất lơ lửng :
D =
hh
in.th¶
hh
C
CC −
=
100%
343,2
174,8343,2
×
−
= 49,1 %
Theo hàm lượng BOD
L
T
=
( )
K.t
cf
K.t
ngcf
K.t

S
10
L
10LL
10q
Qa
+×−
×
×
trong đó:
 t =
V
x
=
0,0694(s) 6000
0,8
4800
==
(ngày)
K : Hằng số tốc độ Ôxy hoá, ở nhiet đ ộ 26 đ ộ K = 0,132
L
cf
: Hàm lượng BOD cho phép, L
cf
= 4 (mg/l) vì nguồn loại A
L
ng
: Hàm lượng BOD có trong nước nguồn, L
ng
= 5,2 (mg/l)

Ta có:
L
T
=
( )
0,0694 0,32-
0,0694 0,132-
0,0694 0,132-
10
4
105,24
100,313
720,985
×
×
×
+×−
×
×
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
10
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
L
T
= -246,106 (mg/l)
Do vậy, phải xử li triẹt để tuy nhiên khi xả vào nguồn loại A, BOD giới hạn là 20 (mg/l)) do
đó hiệu quả xử lí cần thiết theo BOD:
E
BOD
=

230,2
20230,2
L
LL
hh
Thh
−
=
−
× 100% = 91,31 %
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
11
100%
L
LL
0
ttnth,0
×
−
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
Theo Oxy hoà tan
• Không kể đến khuếch tán Oxy bề mặt
L
n
=
( )
( )
1,837665,20,5457,5
0,313
72985

1,837660,545LO
q
Qa
ngng
×−−×−×
×
=×−×−−×
×
837,1837,1
L
nth
= -635 (mg/l)
Mức độ cần thiết phải xử lí
D
Ôxy
=
0
0
0
0
91.31100
230,2
20230,2
=×
−
• Có kể đến lượng Ôxy khuyếch tán qua bề mặt
Có: D
a
= O
bh

- O
ng
= 7,72 – 7,5 = 0,22 (mg/l)
D
th
= O
bh
- O
yc
= 7,72 - 6,0 = 1,72(mg/l)
Thay vào hệ phương trình sau:
D
th
= D
t
= × (10
-k1
×
t
-10
-k2
×
t
) + D
a
× 10
-k2
×
t

t
th
=
Giải hệ này ta có L
a
= 3,43 (mg/l); L
th
= 13,84 (mg/l) ứng với thời gian t
th
= 2 ngày.
L
T
=
( )
La+−
×
nga
S
LL
q
Qa
=
( )
43,3+−
×
5,23,43
0.313
720,985
=-389,9 (mg/l)

Như vậy, Phải xử lý hoàn toàn, xong do xả nước thải vào nguồn loại A thì lượng L
nth,yc
≤ 30
(mg/l) vì vây hàm lượng BOD tính toán phải lấy là 30 (mg/l). Do đó mức độ cần thiết phải
xử lý là:
E
BOD
= ` = 86,97% `
• Theo hàm lượng chất lơ lửng là 49,1%
• Theo BOD thì mức độ xử lí là 91,31%
2. L a ch n dõy chuy n c ng ngh :ự ọ ề ụ ệ
Dựa theo các kết quả đã tính toán ở trên ta chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ như các phương
án được trình bầy sau đây.
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
12
12
a1
kk
Lk
−
×
12
th1
12a
1
2
kk
Lk
)k(kD
1

k
k
lg
−












×
−×
−
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
 Phương ỏn I
Nước thải, Q = 20730 (m
3
/ngđ)


Rác nghiền
Cát

SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
13
NGĂN
TIÊP NHẬN
SONG
CHẮN RÁC
BỂ LẮNG CÁT NGANG
BỂ LẮNG NGANG
ĐỢT I
BỂ AEROTEN ĐẨY


MÁNG TRỘN
BỂ MÊ TAN
BỂ NÉN
B NÙ
BỂ TIẾP XÚC
PHỤC VỤ
NÔNG NGHIỆP
SÂN PHƠI
B NÙ
KHỬ
TRÙNG
MÁY
NGHIỀN RÁC
SÂN
PHƠI CÁT
LÀM THOÁNG SƠ BỘ
BỂ LẮNG NGANG
ĐỢT II

Bùn hoạt
tính tuần ho nà
TRẠM CẤ
P
KHÍ
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
Thuyết mnh phương án I
Ở phương án này, nước thải từ hệ thống thoát nước đường phố được máy bơm ở trạm
bơm nước thải bơm đến trạm xử lý bằng ống dẫn có áp đến ngăn tiếp nhận. Qua song chắn
rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền được đưa đến bể Mêtan để lên men còn nước thải đã
được tác loại các rác lớn tiếp tục được đưa đến bể lắng cát. Ở đây ta thiết kế bể lắng cát
ngang. Sau một thời gian, cát lắng từ bể lắng cát được đưa đến sân phơi cát.
Nước sau khi qua bể lắng cát được đưa đến bể lắng sơ bộ rồi đến bể lắng ngang đợt I,
tại đây các chất thô không hoà tan trong nước thải như chất hữu cơ, được giữ lại. Cặn lắng
được đưa đến bể Mêtan còn nước sau lắng được đưa tiếp đến bể Aeroten.
Do lưu lượng trạm xử lý thuộc loại lớn, ta thiết kế bể Aeroten rieng sau đó đến bể
lắng ngang đợt II. Để ổn định nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aeroten giúp tăng hiệu quả xử
lý, tuần hoàn lại một phần bùn hoạt tính về trước bể, lượng bùn hoạt tính dư được đưa qua bể
nén bùn giảm dung tích, sau đó được đưa đến bể Mêtan.
Sau bể Aeroten, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đã đảm bảo yêu cầu xử lý
xong vẫn còn chứa một lượng nhất định các vi khuẩn, … gây hại nên ta phải khử trùng trước
khi xả ra nguồn. Toàn bộ hệ thống thực hiện nhiệm vụ này gồm trạm khử trùng, máng trộn,
bể tiếp xúc. Sau các công đoạn đó nước thải được xả ra nguồn tiếp nhận.
Toàn bộ lượng bùn cặn của trạm xử lý sau khi được lên men ở bể Mêtan đưa ra sân
phơi bùn làm khô đến một độ ẩm nhất định. Bùn cặn sau đó được dùng cho mục đích nông
nghiệp.
Phương án đảm bảo hiệu quả xử lý.
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
14
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH

 Phương ỏn II:
Nước thải, Q = 20730(m
3
/ngđ)

SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
15
SONG
CHẮN RÁC
BỂ LẮNG CÁT NGANG
BỂ LẮNG
NGANG ĐỢT I
BỂ BIOPHIN
CAO TẢI
BỂ LẮNG NGANG
ĐỢT II
MÁNG TRỘN
BỂ
TIẾP XÚC
SÂN PHƠI
B NÙ
KHỬ
TRÙNG
NGĂN
TIẾP NHẬN
THỔI
KHÍ
SÂN
PHƠI CÁT
MÁY NGHIỀN

RÁC
BỂ
MÊ TAN
PHỤC VỤ
NÔNG NGHIỆP
LÀM THOÁNG SƠ BỘ
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
Thuyết Minh Phương án II
Ở phương án này, nước thải từ hệ thống thoát nước đường phố được máy bơm ở trạm
bơm nước thải bơm đến trạm xử lý bằng ống dẫn có áp đến ngăn tiếp nhận. Qua song chắn
rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền được đưa đếín sân phơi bùn cặn còn nước thải đã được
tác loại các rác lớn tiếp tục được đưa đến bể lắng cát. Ở đây ta thiết kế bể lắng cát ngang. Sau
một thời gian, cát lắng từ bể lắng cát được đưa đến sân phơi cát.
Nước sau khi qua bể lắng cát được đưa đến bể lắng sơ bo sau đó đến bể lắng ngang
đợt I, tại đây các chất thô không hoà tan trong nước thải như chất hữu cơ, được giữ lại. Cặn
lắng được đưa đến bể Mêtan còn nước sau lắng được đưa tiếp đến bể Biophin
Sau bể Biophin, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đã đảm bảo yêu cầu xử lý
xong vẫn còn chứa một lượng nhất định các vi khuẩn,… gây hại nên ta phải khử trùng trước
khi xả ra nguồn. Toàn bộ hệ thống thực hiện nhiệm vụ này gồm trạm khử trùng, máng trộn,
bể tiếp xúc. Sau các công đoạn đó nước thải được xả ra nguồn tiếp nhận.
Toàn bộ lượng bùn cặn của trạm xử lý sau khi được lên men ở bể lắng hai vỏ được
đưa ra sân phơi bùn làm khô đến một độ ẩm nhất định. Bùn cặn sau đó được dùng cho mục
đích nông nghiệp .
Phương án đảm bảo hiệu quả xử lý.
Xong,do việc xay dựng kho khăn hơn ,mặt khac che độ làm viec của bể khong ổn
định ,vật lieu phải sẵn co…
Ta chọn phương ỏn I :
Phương án I
1. Ngăn Tiếp Nhận
Nước thải của Thành phố được dẫn đến trạm xử lý bằng ống dẫn có áp. Để thu nước trong

trường hợp này người ta phải xây dựng những ngăn tiếp nhận có nắp đậy.
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
16
MẶT BẰNG
I
I
MẶT CẮT I - I
MẶT CẮT II - II
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
Kích thước ngăn tiếp nhận được chọn căn cứ vào lưu lượng nước thải max giây của Thành
phố, theo tính toán ở trên ta có Q
h
MAX(TP)
= 1166,75 (m
3
/h). Vì vậy chọn ngăn tiếp nhận có
kích thước cơ bản như sau: / Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải
Lưu lượng
nước thải
(m
3
/h)
KÍCH THƯỚC CƠ BẢN
Đường kính
ống dẫn
A B H H
1
h h
1
b l l

1
2 ống
1000- 1400 2000 2300 2000 1200 750 750 600 1000 1200 250
Chọn mương dẫn nước thải đến ngăn tiếp nhận là mương hình chữ nhật.B600,H500
Chọn mương dẫn b = 400 (mm), tính toán thủy lực ta có bảng số liệu như sau:
Cỏc Thụng số tớnh
toỏn
Lưu lượng tính toán (l/s)
q
tb
= 104,17 q
max
= 156,5 q
min
= 57,05
Độ dốc i 0,0034 0,0034 0,0034
Chiều ngang B
(mm)
450 450 450
Độ đầy 0,538 0,724 0,345
Vận tốc ϑ (m/s)
0,937 1,03 0,809
Ta chọn 2 song chắn rác cụng tỏc ,1 song chắn dự phong cccccc ụ
2.Song Chắn Rỏc
Do lưu lượng nước thải không lớn, thiết kế 2 song chắn rác cong tac và một song dự phòng.
Sơ đồ bố trớ song chắn rác như ở hình sau.
2 - Sµn c«ng t¸c
1 - Song ch¾n r¸c
1
MÆt b»ng

MÆt c¾t I -I
I
h

0
6
0

2

1

hp

h

hp
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
17
I
I
I I
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
Chiều sâu của lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ đầy tính toán ở mương dẫn ứng với lưu
lượng lớn nhất : h = h
max
= 0,543 (m)
Tớnh toỏn song chắn rỏc:
Số khe hở của song chắn rác : n =
trong đó:

 q : Lưu lượng tối đa của nước thải, q = 0,1565(m
3
/s)
 ϑ : Vận tốc nước chảy qua các khe hở của song chắn rác, lấy ϑ = 0,9 (m/s)
 h : Độ sâu của nước ở chân song chắn rác, h = h
max
= 0,543 (m)
 k = 1,05 tính đến sự thu hẹp dòng chảy
n =
05,1
02,1543,0016,0
1565,0
×
××
= 18 (khe hở)
2.1. Chi u ngang c a song ch n rácề ủ ắ
b
s
= d.(n+1) + b. n
trong đó :
 d : Đường kính song chắn, chọn song hình chữ nhật lên chọn d = 8 (mm) = 0,008(m)
Ta có b
s
= 0,008( 18 + 1 ) + 0,016 × 18 = 0,45 (m)
Kiểm tra vận tốc dòng chảy qua song chắn rác với lưu lượng nhỏ nhất
V
min
=
mins
min

hb
q
×
=
0,2590,44
0,05705
×
= 0,5 (m/s) thỏa mãn
2.2. Chi u d i máng t song ch n rácề à đặ ắ
Chiều dài máng : L = l
1
+L
s
+ l
2

trong đó:
 l
1
: Chiều dài đoạn kênh mở rộng trước song chắn rác
 l
2
: Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác
 Ls: Chiều dài máng dẫn nước qua song chắn rác
l
1
= , Với
0
20=
β

⇒
l
1
= 0,055 (m)

l
2
= 0,5 ×l
1
= 0,055 × 0,5 = 0,028 (m)
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
18
k
vhb
q
×
××
β
tg
bb
s
2
−
=
−
0
202
4,044,0
tg

Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
2.3. Chi u d i bu ng t song ề à ồ đặ
Chiều dài buồng đặt song l
s
lấy không nhỏ hơn 1(m) do đó ta chọn l
s
= 1,5 (m)
Tổng cộng chiều dài máng là :
L = 0,055 + 1,5 +0,028 =1,58 (m)
2.4. Tính t n th t áp l c qua song ch n rácổ ấ ự ắ
h
s
=
.k
2g
v
.
2
ζ

Trong đó:
 ϑ : Vận tốc nước chảy trong mương trước song chắn
 k = 1,05
 ξ : Hệ số tổn thất cục bộ tại song chắn rác phụ thuộc vào tiết diện thanh đan

α







β=ζ sin
b
S
4/3

Với
0,8322
2
3
0,016
0,008
2,42
4/3
=






=ξ
+
α
= 60
0
;
β
= 2,42

⇒
h
s
=
0,0461,05
9,812
1,030,8322
2
=×
×
×
(m)
2.5. Chiều sâu xây dựng mương đặt song chắn rác
H = h + h
s
+ 0,5 =0,5 + 0,046 + 0,5 =1,046 (m)
2.6. Lượng rác giữ lại sau song chắn rác
W
R
=
1000365
Na
TT
×
×
=
1000365
6
×

×136186
= 2,24 (m
3
/ngày)
với a là lượng giác tính theo đầu người = 6 (l/ng.năm) /Tra bảng tuỳ thuộc khe hở song chắn/
3. Bể Lắng Cỏt Ngang :
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
19
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
SƠ ĐỒ BỂ LẮNG CÁT NGANG
Bể lắng cát ngang được xây dựng để tách các hợp phần không tan vô cơ chủ yếu là cát ra
khỏi nước thải.
Bể lắng cát ngang phải đảm bảo vận tốc chuyển động của nước là 0,15 m/s < v < 0,3 m/s và
thời gian lưu nước trong bể là 30” < t < 60” (TCXDVN51-2005).
Việc tính toán bể lắng cát ngang khí được thực hiện theo chỉ dẫn ở TCXDVN 51-2005.
- Chiều dài của bể lắng cát :
).m(
U
VH.1000
kL
0
tt
×
×=
Trong đó:
H
tt
- Chiều sâu tính toán của bể lắng cát H
tt
= 0,75 (m).

U
0
- Độ lớn thuỷ lực của hạt cát (mm/s).
Với điều kiện bể lắng cát giữ lại các hạt cát có đường kính lớn hơn 0,2 mm. Theo
TCXDVN51-2005, ta có U
0
= 18,7 mm/s.
K - Hệ số lấy theo bảng TCXDVN51:2005, với bể lắng cát ngang K = 1,3.
V - Vận tốc dòng chảy trong bể ứng với q
s
max
: V = 0,3 m/s.
).(68,16
7,18
3,075,01000
3,1 mL =
××
×=
- Diện tích tiết diện ướt của bể , (m
2
) được tính:
Vn
q
.
max
=
ω
q
s
max

– Lưu luợng l tính toán lớn nhất của nước thải q
s
max
= 313 l/s = 0,313 m
3
/s.
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
20
5 - m!¬ng thu n!íc
4 - m!¬ng ph©n phèi
3 - hè thu cÆn
2 - m!¬ng dÉn n!íc ra
1 - m!¬ng dÉn n!íc vµo
4
3
5
2
1
1
2
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
V - Vận tốc dòng chảy trong bể ứng với lưu lượng lớn nhất V
r
= 0,3 m/s.
n - Số đơn nguyên công tác, n = 2.
Vậy
).(522,0
23,0
313,0
2

m
=
×
=
ω
- Diện tích mặt thoáng của bể:
)(
2
max
m
U
q
F
=
Trong đó:
U - Tốc độ lắng trung bình của hạt cát và đợc tính theo công thức:
2
2
0
WUU -=
Với W là thành phần vận tốc chảy rối theo phơng thẳng đứng.
W = 0,05. V
max
= 0,015 (m/s).
U
0
- Vận tốc lắng tĩnh, U
0
= 18,7 (mm/s).
)./(0112,0015,0-)10.7,18(

223-
smU
==
Vậy
0112,0
313,0
=
F
= 27,95 (m
2
)
Chiều ngang của bể lắng cát là:
B=
Ln
F
×
=
68,162
95,27
×
=0,84 (m
2
)
Xây bể lắng cát gồm 2 ngăn công tác và một ngăn dự phòng, kích thước mỗi ngăn là:
L = 16,7 (m) và B = 0,84 (m).
Kiểm tra chế độ làm việc của bể tương ứng với lưu lượng nhỏ nhất.
q
s
min
= 114,1 (l/s) = 0,114 (m

3
/s).
V
min
=
nBH
q

min
min
(m/s).
Với H
min
là chiều sâu lớp nước trong bể ứng với lưu lượng nước thải nhỏ nhất. (Lấy bằng
chiều sâu lớp nước nhỏ nhất trong mương dẫn). H
min
= 0,238 m.
V
min
=
238,084,02
114,0
××
=0,285 (m/s) > 0,15 (m/s).
Đảm bảo yêu cầu về vận tốc tránh lắng cặn.
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
21
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
- Thời gian nước lưu lại trong bể:
).(30)(56

3,0
7,16
ss
V
L
t >===
Đảm bảo yêu cầu về thời gian lưu nước trong bể.
- Thể tích phần lắng cặn của bể:
1000
tNp
W
tt
c
××
=
(m
3
).
Trong đó:
N
tt
= 136 186 (người): Dân số tính toán theo BOD
p = 0,02 l/ng.ngđ : Lượng cát thải tính theo tiêu chuẩn theo đầu người trong một
ngày đêm.
T = 3 ngày : Thời gian giữa hai lần xả cặn.
W
c
=
1000
313618602,0 ××

= 8,17 m
3
- Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát:
284,07,16
17,8
××
=
××
=
nBL
W
h
c
c
= 0,29 (m).
- Cát được dẫn ra khỏi bể bằng thiết bị nâng thủy lực ba ngày một lần và được dẫn đến sân
phơi cát.
- Để vận chuyển bằng thủy lực 1 m
3
cặn cát ra khỏi bể phải cần tới 40 m
3
nước.
Lượng nước cần dùng cho thiết bị nâng thủy lực trong một ngày là:
Q = W
c

×
40 = 8,17
×
40 = 326,8 (m

3
/ngđ).
- Chiều cao xây dựng của bể:
H
XD
= H
tt
+ h
c
+ h
bv
(m).
Trong đó:
H
tt
- Chiều cao tính toán của bể lắng cát H
tt
= 0,75 (m).
h
bv
- Chiều cao bảo vệ h
bv
= 0,4 (m).
h
c
- Chiều cao lớp cặn trong bể h
c
= 0,29 (m).
Vậy : H
XD

= 0,75 + 0,4 + 0,29 = 1,44 (m).
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
22
I
I
12
3
4
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
4. Tính toán sân ph i cátơ
Sân phơi cát có nhiệm vụ làm ráo nước trong hỗn hợp nước cát. Thường sân phơi cát được
xây dựng gần bể lắng cát, chung quanh được đắp đất cao. Nước thu từ sân phơi cát được dẫn
trở về trước bể lắng cát. Sơ đồ sân phơi cát được thể hiện như hình vẽ.
MẶT CẮT A−A
Ra sân phơi cát.
1. Ống dẫn cát từ bể lắng
2. Mương phân phối
3. Ống dẫn D200 để tiêu nước
4. Hai lớp nhựa lót sân



MẶT BẰNG SÂN PHƠI CÁT
Ra sân phơi cát
Diện tích sân phơi cát được tính theo công thức:
F=
h1000
365NP
tt
×

××
trong đó:
 P : Lượng cát tính theo đầu người trong một ngày đêm, P = 0,02 (l/ng - ngđ)
 h : Chiều cao lớp cát trong một năm, h = 4 (m/năm)
 N
TT
: Dân số tính toán theo chất lơ lửng, N
tt
= 136 186 (người)
Do đó: F=
41000
3651361860,02
×
××
= 248 (m
2
)
Thiết kế sân phơi cát gồm hai ô với kích thước mỗi ô là 8m × 15,5,m, sơ đồ như hình trên.
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
23
Sv Hong Hi Duyn_1301.49 GVHD:TS LU TH BCH
5. Tớnh toỏn b l ng ngang t I.
S B LNG NGANG T I
B lng ngang c dựng gi li cỏc tp cht thụ khụng tan trong nc thi.
Vic tớnh toỏn b lng ngang t I c tin hnh theo ch dn iu TCXDVN 51:2006
- Chiu di b lng ngang c tớnh:
0
UK
Hv
L

ì
ì
=
Trong ú:
v = 6 mm/s : Tc dũng chy - ly theo quy phm (5
ữ
10mm/s).
H = 3 m : Chiu cao cụng tỏc ca b lng.
K - H s ph thuc vo loi b lng, i vi b lng ngang K = 0,5.
U
0
- thụ thu lc ca ht cn, c xỏc dnh theo cụng thc:
U
0
=


-
)
.
(
1000
n
h
HK
t
HK

ìì
ìì
Trong ú:
n - H s ph thuc vo tớnh cht ca cht l lng, i vi nc thi sinh hot, n = 0,25.

-
H s tớnh n nh hng nhit ca nc thi.
SV: Hong Hi Duyn, Ms 1301.49 - 49MN2
24
4
1
3
3
1
2
H
c
t
5
H
t
h
H
b
v
2
hbv: chiều cao lớp bảo vệ

hth: chiều cao lớp trung hòa
hct: chiều cao công tác
mơng phân phối nớc
hố thu cặn
máng dẫn nớc ra
máng dẫn nớc vào
mơng thu nớc
2
5
3
4
1
Sv Hoàng Hải Duyến_1301.49 GVHD:TS LỀU THỌ BÁCH
Theo bảng TCXDVN 51-2006, với nhiệt độ nước thải là t = 26
0
C, ta có
α
= 0,9
t - Thời gian lắng của nước thải trong bình hình trụ với chiều sâu lớp nước h đạt hiệu
quả lắng bằng hiệu quả lắng tính toán và được lấy theo bảng TCXDVN 51-2006.
Với C
hh
= 343,2 (mg/l) ta có t = 599 (s), hiệu suất lắng E = 50%.
Trị số
n
h
HK







)
.
(
tra theo TCXDVN 51-2006.
Với H = 3m, ta có
n
h
HK
)
.
(






= 1,32

ω

= 0,01 (mm/s): Vận tốc cản của dòng chảy theo thành phần đứng tra theo bảng
TCXDVN 51-2006.
32,15999,0
35,01000
0
××

××
=U
-0,01=2,1 (mm/s).
Chiều dài bể là:
1,25,0
36
0
×
×
=
×
×
=
UK
Hv
L
=17,1 (m).
-Thời gian nước lưu lại trong bể:
3600.006,0
1,17
==
v
L
t
= 0,79 (giờ).
Không đảm bảo thời gian lắng trong bể lắng ngang đợt I. Để đảm bảo thời gian lắng ta
lấy t = 1,5 (giờ), ta tăng chiều dài bể lắng ngang lên.
L = V
×
t (m).

Trong đó: V - Vận tốc tính toán trung bình của vùng lắng, v = 6 (mm/s).
t - Thời gian lắng, t = 1,5 (giờ).
Vậy chiều dài bể lắng xây dựng là: L = 0,006
×
5400 = 32,4 (m).
- Diện tích tiết diện ướt của bể lắng ngang:
ω
=
006,0
313,0
=
v
q
= 52,17 (m
2
).
- Chiều ngang tổng cộng của bể lắng ngang:
3
17,52
==
H
B
ω
= 17,4 (m)
Trong đó:
H = 3m : Chiều cao công tác của bể lắng.
Chọn số đơn nguyên của bể lắng n =4. Khi đó chiều rộng mỗi đơn nguyên:
SV: Hoàng Hải Duyến, Ms 1301.49 - 49MN2
25