NGHIÊN cứu và THIẾT kê hệ THỐNG xử lý nước THẢI CÔNG đoạn XEO GIẤY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC
TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
o0o
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG ĐOẠN XEO GIẤY

GVHD : ThS. Vũ Thị Mai
SV : Đỗ Thị Hà
Lớp : Ldh1km2

Hà nội
12 – 2012
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
I-ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay,ngành công nghiệp giấy đang tăng trưởng nhanh chóng và đóng
góp vào tiến trình phát triển chung của nền kinh tế xã hội.Tuy nhiên, theo
đánh giá của Ban chỉ đạo Quốc gia về nước sạch Bộ Tài nguyên và Môi
trường thì ngành công nghiệp giấy lại là 1 trong những ngành gây ô nhiễm
trầm trọng, đặc biệt đối với nguồn nước.Vì vậy song song với việc kế hoạch
doanh nghiệp,1 bài toán khác đặt ra cho ngành giấy là phải xử lý tốt các chất
thải, giảm ô nhiễm và bảo vệ môi trường
Theo thống kê,cả nước có gần 500 trăm doanh nghiệp sản xuất
giấy.Trong đó chỉ có khoảng 10% doanh nghiệp đạt tiêu chuẩn môi trường
cho phép.Hầu hết,cấc nhà máy đều không có hệ thống xử lý nước thải hoặc
có nhưng chưa đạt yêu cầu.Vì thế,tình trạng gây ô nhiễm môi trường do sản
xuất giấy gây ra là vấn đề được nhiều người quan tâm.
So với nhiều ngành sản xuất khác thì ngành giấy có mức ô nhiễm
cao và dễ gây tác động đến con người,môi trường xung quanh từ nguồn
nước thải xử lý không đạt yêu cầu.Nước thải sản xuất giấy và bột giấy có

PH=9-10.BOD,COD cao có thể lên đến 700mg/l và 2500mg/l:hàm lượng
chất rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép.Đặc biệt nước có chứa
cả kim loại nặng, dịch đen,phẩm màu,xút,các chất đa vòng thơm,clo hóa là
những chất có độc tính sinh học cao và có nguy cơ gây ung thư,khó phân
hủy trong môi trường.
Với vấn đề ô nhiễm nước thải do sán xuất giấy gây ra thì việc thiết
kế hệ thống xử lý nước thải hợp lý ,đạt hiệu quả cao là điều rất cần thiết
II-ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG ĐOẠN
XEO GIẤY
Nước thải từ công đoạn xeo giấy chủ yếu chứa sơ sợi mịn,bột giấy ở dạng lơ
lửng và các chất phụ gia như nhựa thông,phẩm màu,cao lanh
-Công suất thải nước: 3000 m3/ngày đêm
-Thành phần nước thải đầu vào xử lý
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
Chỉ tiêu Đơn vị đo Giá trị
Nhiệt độ ºC 29ºC
pH - 6,3 - 7,2
BOD
5
mg/l 550
COD mg/l 1321
Độ màu Pt-Co 350
SS mg/l 456
N-NH
4
mg/l 2,02
-Chỉ tiêu chất lượng nước thải đầu ra ; QCVN 40:2011
Chỉ tiêu Đơn vị đo Giá trị C
A B
Nhiệt độ ºC 40 40

pH - 6 - 9 5,5 - 9
BOD
5
mg/l 30 50
COD mg/l 75 150
Độ màu Pt-Co 50 150
SS mg/l 50 100
N-NH
4
mg/l 5 10
- Các thông số cần xử lý :BOD
5
,COD,SS,độ màu .Xử lý đạt loại B
- Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý
+ Phương án 1
Nước thải

SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
Song chắn Hố thu Bể điều hòa Bể trộn h/c
Bể lăng +bể
pứ
Bể Aeroten
Bùn tuần hoàn
Thiết bị xử lý bùn
Khử trùng
Nguồn tiêp nhận
+Phương án 2:Đặt thêm bể lọc vào sau bể lắng 1 và bể lắng 2
● Phân tich tính hợp lý của các phương án
+ Đối với phương án 1 : Nước thải từ công đoạn xeo giấy sẽ đi qua song
chắn rác .Tại đây các tạp chất có kích thước lớn được giữ lại mà chủ yếu là

sơ sợi .Sau đó nước thải được chứa trong hố thu đến thể tích nhất định sẽ
được bơm qua bể điều hòa nhằm mục đích duy trì dòng thải vào ổn định,
khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao động lưu lượng nước thải gây
ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý cuối dây truyền.Từ đây nước
thải tiêp tục được đưa sang bể trộn hóa chất ,tạo bông để loại bỏ cặn lơ lửng
và xử lý một phần chất hữu cơ hòa tan,dùng phèn nhôm để keo tụ.Nước đưa
sang bể lắng kêtf hợp với bể phản ứng để tách các chất rắn dạng bột hay sơ
sợi .Vì công suất thải nước là 3000m
3
/ngày.đêm nên thiết kế bể keo tụ kết
hợp với bể lắng 1 trong cùng 1 bể.Tiếp tục đưa nước sang bể Aeroten để xử
lý các hợp chất hữu cơ hòa tan rồi đưa sang bể lắng 2 để loại bỏ bùn và dùng
clo khử trùng cuối cùng thải nước ra nguồn tiếp nhận.
+ Phương án 2:Việc thiết kế thêm 2 bể lọc là không cần thiết
Vì: Lượng cặn lơ lửng ,các chất hữu cơ còn lại sau bể lắng 1 có thể
xử lý trong bể Aeroten được và nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn loại B tức là
nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nên thêm 2 bể lọc là
không cần thiết .Như vậy phương án 1 được lựa chọn.
III- TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ
1- Bể thu nước
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
Bể lắng 2
Bể thu bột giấy
• Q
ngày
TB
= 3000m
3
/ngày
• Q

giờ
TB
= 125m
3
/giờ
• Q
giờ
max
*K
max
= 125*2 =250 m
3
/giờ
K
max
=2-3 .Chọn K
max
=2 (Theo bảng 3.1 TCVN 7959:2008)
- Thời gian lưu nước là t=10 phút
- Thể tích bể

6024×
×
=
t
TB
ngaøy
Q
V
=20,83 m

3
- Diện tích F=V/H=20,83/3,5=5,96 m
2
- Chọn chiều cao bể ngập nước là ;h =3m
-Chiều cao bảo vệ :h
bv
= 0,5m
-Chiều cao tộng cộng của bể :H=h + h
bv
=3,5m
-Chiều dài hố thu nước; L=F/B=5,96/1,4=4,25m
Chọn B=1,4m ,L=4,3
- Kích thước của bể thu L
×
B
×
H =4,3
×
1,4
×
3,5
2-Song chắn rác
- Số khe hở song chắn rác
n =
0
max
K
hbV
q
s

×
××
Trong đó:
• q
max
s
: Lưu lượng lớn nhất giây q
max
s

= 0,069 m
3
/s
• b : Khoảng cách giữa các khe hở ,b = 16 mm = 0,016 m.
• h : Chiều sâu lớp nước qua song chắn h= 0,2 m.( theo Trần văn Nhân và
Ngô Thị Nga , giáo trình công nghệ xử lý nước thải)
• K
0
:Hệ số tính đến sự thu hẹp của dòng chảy ,K
0
=1,05
n =
0
max
K
hbV
q
s
×
××

=24,46
Chọn n=25 khe
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
- Chiều rộng buồng đặt song chắn
B
s
= S
×
(n –1) + b
×
n
Trong đó:
• S : Chiều dày song chắn S = 0,008 m.
• n : Số khe hở của song chắn n = 25 khe
• b : Khoảng cách giữa các khe hở b = 16 mm = 0,016 m
B
s
= 0,008
×
(25–1) + 0,016
×
25 = 0,592 (m)
Chọn B
s
= 0,6 m.
-
Kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn,
cùng với lưu lượng q = 0,069 m
3
/s vận tốc này không nhỏ hơn 0,4 m/s

V
kt
=
hB
q
s
×
= = 0,575 (m/s) > 0,4 (m/s)
- Tổn thất áp lực qua song chắn
h
s
=
K
g
V
×
×
×
2
2
max
ξ
Trong đó:
• V
max
: Tốc độ chuyển động của nước thải trước song chắn
V = 0,8 -1 m/s .Chọn V=0,8 m/s
• K :Hệ số tính đến sự tổn thất do vùng nước trước song chaắn. K = 2 – 3.
Chọn K = 2
• ξ : Hệ số tổn thất cục bộ tại song chắn rác

ξ =
αβ
sin
3
4
×






×
b
S
=
0
3
4
60sin
016,0
008,0
42,2 ×






×

= 0,832
Trong đó:
o β : Hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh. Tiết diện hình
chữ nhật β = 2,42.
o α : Góc nghiêng đặt song chắn rác so với phương ngang
α = 60
0
.
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
h
s
=
2
81,92
8,0
832,0
2
×
×
×
= 0,054 (m)
- Chiều dài ngăn mở rộng trước song chắn
Chọn B=0,3m.Chiều rộng mương dẫn nước vào
l
1
=
=
×
−
0

202 tg
BB
s
0,41 (m)
-
Chiều dài ngăn đoạn thu hẹp sau song chắn
l
2
=
2
1
l
= 0,205 (m)
-
Chiều dài xây dựng của mương đặt song chắn
L = l
1
+ l
2
+ l
s

= 0,41 + 0,205 + 1,085 = 1,7 (m)
Chọn l
s
=1,085m (tài liệu xử lý nước thải của PGS.TS Hoàng Huệ)
-
Chiều sâu xây dựng đặt song chắn rác.
H = h + h
s

+0,5 = 0,2 + 0,054 + 0,5 = 0,754 (m)
3-Bể điều hòa
-
Chọn thời gian lưu nước trong bể là 4 giờ
-
Thể tích bể điều hòa
W = Q
giờ
TB

×
T = 125
×
4 = 500(m
3
)
Chọn chiều cao bể ngập nước là ;h =4m
-Chiều cao bảo vệ :h
bv
= 0,5m
-Chiều cao tộng cộng của bể :H=h + h
bv
=4,5m
- Diện tích bể F=W/H= 500/4,5=111,11m
2
-Chiều dài hố thu nước; L=F/B=111,11/8,5=13,07 m
Chọn B=8,5 m .Chọn L=13,1
-
Kích thước bể điều hòa
-

L
×
B
×
H = 13,1
×
8,5
×
4,5.
-
Lưu lượng không khí cần cung cấp cho bể điều hòa
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
-
L
khí
= Q
giờ
TB

×
a
Trong đó;
• Q
giờ
TB
: Lưu lượng nước thải trung bình theo giờ Q
giờ
TB
= 125m
3

/giờ
• a : Lưu lượng không khí cấp cho bể điều hòa a = 3,74 m
3
khí/m
3

nước thải (theo W.Wesley Eckenfelder, Industrial Water Pollution Control,
1989)
L
khí
= 125
×
3,74 = 467,5(m
3
/giờ)
4- Bể pha hóa chất
-Dùng hóa chất keo tụ ,tạo bông là phèn nhôm liều lượng dùng là 75-250
mg/l(tài liệu Trịnh Xuân Lai ,Nguyễn Trọng Dương ,Xử lý nước thải công
nghiệp) .
Chọn liều lượng dùng là 150 mg/l=150g/m
3
Lưu lượng nước cần xử lý :Q =125 m
3
/giờ
Vậy lượng hóa chất cần dùng là: V = a
×
Q=150*125=1875g/giờ
-
Dung tích bể hòa trộn
W

1
=
γ
××
××
B
PnQ
4
10
Trong đó
•
Q : Lưu lượng nước xử lý Q = 3000 m
3
/ngày = 125 m
3
/giờ
•
P : Liều lượng hóa chất cho vào P = 150 mg/L = 150 g/m
3
•
n : Thời gian giữa 2 lần hòa trộn. Chọn theo lưu lượng nước
thải, khi lưu lượng nước thải 1200 – 10.000 m
3
/ngày n = 12
giờ.
•
B : Nồng độ dung dịch B = 15% (tiêu chuẩn 10 – 17%)
•
γ : Khối lượng riêng của dung dịch lấy 1 T/m
3

W
1
= 1,5(m
3
).
-
Diện tích bể pha F
1
= W
1
/1 = 1m
2
-
Kích thước bể L
×
B
×
H = 1,5
×
1
×
1
-
5- Bể trộn
-
Chọn thời gian lưu nước trong bể là 2 giờ
-
Thể tích bể trộn
W = Q
giờ

TB

×
T = 125
×
2 = 250(m
3
)
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
Chọn chiều cao bể ngập nước là ;h =4m
-Chiều cao bảo vệ :h
bv
= 0,5m
-Chiều cao tộng cộng của bể :H=h + h
bv
=4,5m
- Diện tích bể F=W/H= 250/4,5=55,56 m
2
Chọn bể hình vuông
-
Kích thước bể trộn
-
L
×
B
×
H = 7,5
×
7,5
×

4,5
6-Bể phản ứng xoáy hình trụ kết hợp với bể lắng đứng đợt 1

● Tính toán phần bể phản ứng
- Chiều cao tính toán của vùng lắng
h
1
=V
2
×

t
Trong đó:
• t : Thời gian lắng t = 2 giờ = 7200 s
• V
2
: Vận tốc của nước trong vùng lắng (vân tốc nước dâng )
V
2
=7 mm/s = 0,7
×
10
-3
m/s.
h
1
= 0,7
×
10
-3

×
7200 = 5 (m)
-
Diện tích ngăn phản ứng xoáy
f
b
=
f
H
tQ
×
×
60
Trong đó
• t : Thời gian nước lưu lại trong bể t = 15 phút (Quy phạm t = 15 – 20
phút).
• H
f
: Chiều cao tính toán của bể phản ứng lấy bằng 0,9 chiều cao vùng lắng
của bể lắng H
f
= 0,9
×
5 = 4,5 m.
• Q : Lưu lượng nước xử lý Q = 125 (m
3
/h).
f
b

= 6,9 (m
2
)
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
-
Đường kính của bể phản ứng
d

=
b
f×
π
4
= 2,96(m)
●Tính toán phần bể lắng đứng
- Diện tích tiết diện ướt của vùng lắng

2
V
Q
F =
=49,6 (m
2
)
Trong đó
• Q : Lưu lượng nước xử lý Q = 125 m
3
/giờ
• V
2

: Vận tốc của nước trong vùng lắng (vân tốc nước dâng)
V
2
= 0,7 mm/s = 0,7
×
10
-3
m/s.
- Diện tích tổng cộng của bể lắng
F
b
= F + f
b
= 49,6 + 6,9 = 56,5(m
2
)
- Chiều cao tổng cộng của bể lắng
H = h
1
+ h
2
+ h
3
+ h
4
+ h
5

Trong đó
• h

1
: Chiều cao ống trung tâm h
1
= 4,5 m.
• h
2
: Khoảng cách từ miệng lọc của ống trung tâm đến tấm chắn hình
nón. Thường chọn h
2
= 0,25 – 0,5 m, chọn h
2
= 0,3 m.
• h
3
: Chiều cao lớp nước trung hòa h
3
= 0,3 m.
• h
4
: Chiều cao tấm chắn h
4
= 0,54 m.
• h
5
: Chiều cao lớp nước bảo vệ của bể lắng h
5
= 0,5 m.
H = 4,5 + 0,3 + 0,3 + 0,54 + 0,5 = 6,14 (m)
- Thể tích tổng cộng của bể V = S
×

6,14 = 56,5
×
6,14 =346,91 m3
-
- Kích thước của bể : L
×
B
×
H = 9,8
×
5,8
×
6,14
● Tính khối lượng bùn sinh ra
-
Hiệu quả khử SS
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
Trong đó
• R
ss
Hiệu quả khử SS biểu thị bằng %
• a, b : Hằng số thực nghiệm chọn theo bảng 4 –5, Trịnh Xuân Lai.
Lấy a = 0,0075 và b = 0,014
• t : Thời gian lưu nước t = 2 giờ

2014,00075,0
2
×+
=
SS

R
= 56,34 %
-
Hiệu quả khử BOD
5
R
BOD
=t/a+b
×
t =34,48 %
Trong đó
• R
ss
Hiệu quả khử BOD
5
biểu thị bằng %
• a, b : Hằng số thực nghiệm chọn theo bảng 4 –5, Trịnh Xuân Lai.
Lấy a = 0,018 và b = 0,020
• t : Thời gian lưu nước t = 2 giờ
-
Lượng bùn sinh ra mỗi ngày
G=56,34%
×
456 mg/l
×
10
-6
kg/mg
×
3000m

3
/ng.đ
×
1000l/m
3
G=770,73 kg/ngày
-
Thể tích bùn sinh ra mỗi ngày

C
G
V
buøn
=
Trong đó
• G : Lưu lượng bùn mỗi ngày
• C : Hàm lượng chất rắn trong bùn nằm trong khoảng 40 – 120 g/L =
40 – 120 kg/m
3
, lấy trung bình C = 80 kg/m
3

V
bùn
=9,63 (m
3
/ngày)
6- Bể Aeroten
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
tba

t
R
SS
×+
=
• Lưu lượng nước thải Q = 3000 m
3
/ng.đ = 125 m
3
/giờ
• Hàm lượng BOD
5
ở nước đầu vào 298,77 mg/L
• Hàm lượng COD ở đầu vào 576,75 mg/L
• Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn loại B
o BOD đầu ra 50 mg/L
o Cặn lơ lửng ở đầu ra SS
ra
= 60 mg/L (thấp hơn tiêu chuẩn loại B) gồm
có 65% là cặn có thể phân hủy sinh học
• Nước thải vào bể Aeroten có hàm lượng chất rắn lơ lửng bay hơi
X
o
= 0
• Tỷ số giữa lượng chất rắn lơ lửng bay hơi (MLVSS) với lượng chất
rắn lơ lửng (MLSS) có trong nước thải là 0,7
MLSS
MLVSS
= 0,7 (Độ tro của bùn hoạt tính Z = 0,3)
• Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn (tính theo chất rắn lơ lửng) 10.000

(mg/L)
• Nồng độ chắt rắn lơ lửng bay hơi hay bùn hoạt tính (MLVSS) được đuy
trì trong bể Aeroten là : X = 3200 (mg/L)
• Tuổi của bùn θ
c
= 10 ngày
• Hệ số chuyển hóa của BOD
5
và BOD
20
(BOD hoàn toàn) là 0,68
• Hệ số phân hủy nội bào k
d
= 0,072 (ngày
-1
)
• Hệ số năng suất sử dụng chất nền cực đại Y = 0,4045
• Loại bể: Bể Aeroten khuấy trộn hoàn chỉ
- Xác định nồng độ BOD
5
trong nước thải đầu ra
- Sơ đồ làm việc của hệ thống
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
Q, S
0
Bể
Aeroten
Bể
lắng
II

Q
e
, S, X
e

Q
r
, X
r
, S
Q
w
, X
r
Trong đó:
• Q, Q
r
, Q
w
, Q
e
: Lưu lượng nước đầu vào, lưu lượng bùn tuần hoàn,
lưu lượng bùn xả thải và lưu lượng nước đầu ra, m
3
/ngày.
• S
o
, S : Nồng độ chất nền (tính theo BOD
5
) ở đầu vào và nồng độ

chất nền sau khi qua bể Aeroten vào bể lắng, mg/L.
• X, X
r
, X
e
: Nồng độ chất rắn bay hơi trong bể Aeroten, nồng độ bùn
tuần hoàn và nồng độ bùn sau khi qua bể lắng II, mg/L.
- Phương trình cân bằng vật chất
BOD
5
ở đầu ra= BOD
5
hòa tan đi ra từ bể Aeroten+ BOD
5
chứa trong cận
lơ lửng đầu ra
Trong đó:
● BOD
5
đầu ra 50 mg/L
• BOD
5
hòa tan đi ra từ bể Aeroten là S, mg/L
• BOD
5
chứa trong cặn lơ lửng đầu ra được xác định như sau:
o Lượng cặn có thể phân hủy sinh học có trong cặn lơ lửng đầu ra:
0,65
×
60 = 39 (mg/L)

o Lượng oxy cần cung cấp để oxy hóa hết lượng cặn có thể phân hủy
sinh học là:: 39 (mg/L)
×
1,42 (mg O
2
/mg tế bào) = 55,38 mg/L
Phương trình phản ứng
C
5
H
7
O
2
N + 5O
2
 5CO
2
+ 2H
2
O + NH
3
+ NL
113 mg 160 mg
1 mg 1,42 mg
- Chuyển đổi từ BOD
20
sang BOD
5
BOD
5

= BOD
20

×
0,68 = 55,38
×
0,68 = 37,66 (mg/L)
Vậy : 50 (mg/L) = S + 37,66 (mg/L)
 S = 12,34 (mg/L)
● Hiệu quả xử lý
- Hiệu quả xử lý tính theo BOD
5
hòa tan
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
E =
100×
−
o
o
S
SS
= = 95,87 %
- Hiệu quả xử lý toàn bộ
E
O
= 83,26 %
● Thể tích bể Aeroten
V =
)1(
)(

cd
oc
kX
SSQY
θ
θ
+
−
Trong đó
•
V : Thể tích bể Aeroten, m
3
•
Q : Lưu lượng nước dầu vào Q = 3000 m
3
/ngày
•
Y Hệ số sử dụng cực đại Y = 0,4045
•
S
o
– S = 298,77 – 12,34 = 286,43 mg/L
•
X :Nồng độ chất rắn bay hơi được duy trì trong bể Aeroten, X = 3200
(mg/L)
•
k
d
= 0,072 ngày
-1

•
θ
c
= 10 ngày
V = 631,51(m
3
)
Thời gian lưu nước trong bể θ =
Q
V
= 0,21(giờ)
●Lượng bùn thải ra mỗi ngày
Tính hệ số tạo bùn từ BOD
5
Y
obs
=
dc
K
Y
θ
+1
=
072,0101
4045,0
×+
= 0,235
Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD
5

(tính theo MLVSS)
P
x
= Y
obs

×
Q
×
(S
o
- S)
= 0,235
×
3000
×
286,43
×
10
-3
= 201,93 (kg/ngày)
Tổng lượng cặn lơ lửng sinh ra trong mỗi ngày
Ta biết
MLSS
MLVSS
= 0,7  MLSS =
7,0
MLVSS
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
P

xl
=
7,0
P
x
= 288,47(kg)
- Lượng cặn hàng ngày phải xử lý
P
xẩ
= P
xl
– Q
×
60
×
10
-3
= 288,47 – 3000
×
60
×
10
-3
= 108,47(kg/ngày)
Lượng bùn dư giữ lại ở bể lắng đợt II được xác định từ phương trình xác
định tuổi bùn
θ
c
=
eew

XQXQ
VX
+
 Q
w
=
c
cee
X
XQVX
θ
θ−
Trong đó
•
V

: Thể tích bể Aeroten V = 631,51 m
3
•
X : Nồng độ chất rắn bay hơi trong bể Aeroten X =3200 mg/L
•
θ
c
: Thời gian lưu bùn θ
c
= 10 (ngày)
•
Q
e
: Lưu lượng nước thải ra khỏi bể lắng đợt II

•
X
e
: Nồng độ chất rắn bay hơi ở đầu ra của hệ thống X
e
= 0,7
×
SS
ra

= 0,7
×
60 (mg/L) = 42 (mg/L)
•
X
r
: Nồng độ chất rắn bay hơi có trong bùn hoạt tính tuần hoàn X
r
=
7000 (mg/L)
 Q
w
=25,36 m3/ngày
- Lưu lượng bùn tuần hoàn
Ta có
X(Q + Q
r
) = X
r
Q

r
+ X
r
Q
w
 Q
r
=
XX
QXXQ
r
wr
−
−
Q
r
= 2479,6 m3/ngày
●Tính lượng oxy cần cung cấp cho bể Aeroten
- Lượng oxy cần thiết trong điều kiện tiêu chuẩn
OC
o
=
x
P42,1
f
)SS(Q
o
−
−
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị

Với f là hệ số chuyển hóa giữa BOD
5
và BOD
20
f = 0,68
 OC
o
=976,92 (kg O
2
/ngày)
- Lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể
OC
t
= OC
o
Ls
s
CC
C
−
Trong đó
• C
s
: Nồng độ bão hòa oxy trong nước ở nhiệt độ làm việc C
s
= 9,08
mg/L
• C
L
: Lượng oxy hòa tan cần duy trì trong bể C

L
= 2 mg/L
→ OC
t
= 1227,4 (kg O
2
/ngày)
● Kich thước của bể Aeroten
Chiều sâu chứa nước của bể h = 4 m
Chiều dài bể L =19 m
Chiều rộng bể B = 7,4 m
Chiều cao dự trữ trên mặt nước 0,5 m
Chiều cao tổng cộng của bể H = h + 0,5 = 4,5 m
Kích thước của bể :
L
×
B
×
H = 19
×
7,4
×
4,5 m
7- Bể lắng II
- Diện tích phần lắng của bể
S
lắng
=
Lt
0

VC
)CαQ(1+
Trong đó
•
Q : Lưu lượng nước xử lý
•
C
0
: Nồng độ bùn duy trì trong bể aerotank (tính theo chất rắn lơ
lửng) C
0
= 3200/0,7 = 4571 mg/L = 4571 g/m
3
•
α : Hệ số tuần hoàn α = 0,8348
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
•
C
t
: Nồng độ bùn trong dòng tuần hoàn C
t
= 10000 mg/L =10000
g/m
3

•
V
L
: Vận tốc lắng tại mặt phân chia, xác định bằng thực nghiệm.
Tuy nhiên, do không có điều kiện thí nghiệm nên ta xác định V

L
bằng công
thức
Trong đó
o C
L
: Nồng độ cặn tại mặt cắt
o
tL
CC
2
1
=
=
5000000.10
2
1
=×
mg/L = 5000 (g/m
3
)
o V
max
= 7 m/h
o K = 600 (cặn có chỉ số thể tích bùn 50 < SVI < 150)
→ V
L
= 0,35 m/h
Vậy diện tích phần lắng của bể
S=299,53m

2
- Đường kính bể
S=π×D
2
/4 →D=19,53 m
- Xác định chiều cao của bể
Chọn chiều cao bể H = 4,2 m, chiều cao dự trữ trên mặt thoáng h
1
= 0,5 m.
Chiều cao cột nước trong bể 3,7 m
- Thời gian lưu nước trong bể
• Dung tích bể lắng
V = 3,7
×
S = 3,7
×
299,53 = 1108,261 (m
3
)
• Lưu lượng nước đi vào bể lắng
Q
L
= (1+α) Q = (1 + 0,8348)
×
3000 = 5504,4 (m
3
/ngày)
- Thời gian lắng
t =
L

Q
V
×
24 =4,83 giờ
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
6
10
max
−
−
=
t
KC
L
eVV
- Kích thước của bể : L
×
B
×
H = 20
×
13,2
×
4,2 m
8. Ngăn chứa bùn
- Ngăn chứa bùn bao gồm 2 ngăn : ngăn chứa bùn tuần hoàn và ngăn chứa
bùn dư .Lưu lượng bùn nén ngăn chứa bùn tuần hoàn là 2504,96 m3/ngày
trong đó lượng bùn tuần hoàn là 2479,6 m3/ngày
lượng bùn chảy tràn sang ngăn chứa bùn dư là 25,36 m3/ngày ,thời gian
lưu tại ngăn chứa bùn tuần hoàn là 10 phút và thời gian lưu tại ngăn chứa

bùn dư là 2 ngày.
- Thể tích ngăn chứa bùn tuần hoàn
V
1
= 17,22 m
3
- Thể tích ngăn chứa bùn dư
V
2
= 25,36
×
2 =50,72 m3
-Kích thước ngăn chứa bùn tuần hoàn L
×
B
×
H = 4,2
×
1,2
×
3,5
-Kích thước ngăn chứa bùn dư L
×
B
×
H = 4,2
×
3,5
×
3,5

9.Bể khử trùng
-
Lượng Clo cần thiết để khử trùng nước thải
V = a
×
Q
Trong đó
• a : Liều lượng Clo hoạt tính là g=3g/m3 =3.10
-3
kg/m3
• Q : Lưu lượng nước thải cần xử lý Q=125 m
3
/giờ
V = 3
×
10
-3
×
125= 0,375 kg/giờ
-
Chọn thời gian lưu nước trong bể là 2 giờ
-
Thể tích bể điều hòa
W = Q
giôø
TB

×
T = 125
×

2 = 250(m
3
)
Chọn chiều cao bể ngập nước là ;h =4m
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
-Chiều cao bảo vệ :h
bv
= 0,5m
-Chiều cao tộng cộng của bể :H=h + h
bv
=4,5m
- Diện tích bể F=W/H= 250/4,5=55,55m
2
-Chiều dài hố thu nước; L=F/B=55,55/5,8=9,57 m
Chọn B=5,8 m .Chọn L=9,6 m
-
Kích thước bể khử trùng
-
L
×
B
×
H = 9,6
×
5,8
×
4,5.
10-Bể nén bùn
- Lượng bùn hoạt tính dư từ bể lắng II : 108,47 (kg/ngày)
-

Lưu lượng bùn xả hang ngày từ bể lắng II : 25,36 (m
3
/ngày)
-
Hàm lượng bùn hoạt tính dư : P = 9,98 (kg/m
3
)
-
Lưu lượng nước tách ra từ bể nén bùn
q
x
=
2
21
100 P
PP
q
−
−
×
Trong đó
• P
1
: Độ ẩm ban đầu của bùn P
1
= 99,002%
• P
2
: Độ ẩm của bùn sau khi nén P
2

= 95 %
• q : Lưu lượng bùn xả hàng ngày q = 25,36 m
3
/ngày
q
x
= 20,3 (m
3
/ngày) = 0,85 (m
3
/h)
-
Diện tích phần nén bùn của bể
F
1
=
v
q
x
×6,3
Trong đó
• q
x
: Lưu lượng bùn dư dẫn vào bể q = 0,85 m
3
/h
• v : Vận tốc nước bùn v = 0,05 mm/s
F
1
=4,72(m

2
)
-
Diện tích ống trung tâm
F
2
=
2
600.3 v
q
×
Trong đó
• q : Lưu lượng nước dẫn vào bể q = 25,36 m
3
/ngày
• v
2
: Vận tốc chuyển động của bùn trong ống trung tâm v
2
= 0,1
m/s
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
F
2
= 0,07 (m
2
)
-
Diện tích tổng cộng của bể nén bùn
F = F

1
+ F
2
= 4,72 + 0,07= 4,79 (m
2
)
-
Chiều cao phàn lắng của bể nén bùn
h
1
= v
1

×
t
Trong đó
• v
1
: Vận tốc của nước bùn trong vùng lắng của bể nén đứng v
1
= 0,00005 m/s
• t : Thời gian nén bùnt = 12 giờ
h
1
= v
1

×
t
×

3600 = 0,00005
×
12
×
3600 = 2,16 (m)
-
Dung tích phần chứa bùn của bể
W
b
=
t
P100
P100
q
2
1
×
−
−
×
• Trong đó
• P
1
: Độ ẩm ban đầu của bùn P
1
= 99,002%
• P
2
: Độ ẩm của bùn sau khi nén P
2

= 95 %
• q : Lưu lượng bùn dư dẫn vào bể q = 0,85 m
3
/h
• t : Thời gian giữa 2 lần lấy bùn t = 8 h
W
b
= 1,36 (m
3
)
-
Chiều cao phần chứa bùn
h
2
=
F
W
b
= 0,28 (m)
-
Chiều cao toàn phần của bể
H = h
1
+ h
2
+ h
3
+ h
4
+ h

5

Trong đó
• h
1
: Chiều cao phần lắng h
1
= 2,16 m
• h
2
:Ciều cao phần chứa bùn h
2
= 0,28 m
• h
3
: Chiều cao phần trung hòa, lấy h
3
= 0,3 m
• h
4
: Chiếu cao dự trữ h
4
= 0,5 m
• h
5
: Khoảng cách giữa ống trung tâm và tấm lá chắn = 0,25 m
H = 2,16 + 0,28 + 0,3 + 0,5+ 0,25 = 3,49 (m)
Chọn chiều cao bể H = 3,5 m
11- Lọc ép dây đai
-

Hàm lượng bùn hoạt tính sau khi nén C = 50 kg/m
3
-
Lưu lượng cặn nén lọc ép dây đai
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị
q
b
=
2
1
P100
P100
q
−
−
×
• Trong đó
• P
1
: Độ ẩm ban đầu của bùn P
1
= 99,002%
• P
2
: Độ ẩm của bùn sau khi nén P
2
= 95 %
• q : Lưu lượng bùn dư dẫn vào bể q = 0,85 m
3
/h

q
b
= 0,17m
3
/h
-
Lượng cặn đã máy
Q = C
×
q
b
= 50
×
0,17 = 8,5 kg/giờ = 204 kg/ngày
-
Máy ép làm việc 8 giờ/ngày, 05 ngày/tuần khi đó lượng cặn đã nén
máy trong 1 tuần là 204
×
7 = 1428 kg. Lượng cặn đã nén trong
1h=35,625 kg/giờ
-
Chọn năng suất băng tải là 120 kg/m .Vậy chiều rộng băng tải là
b = 35,625/120= 0,3(m)
Chọn máy có chiều rộng băng tải là 0,5m và năng suất là 120 kg/giờ
SV: Th Hà-Ldh1km2Đỗ ị GVHD: Th.S :V Th Maiũ ị