Đồ án xử lý mủ cao su

Thành phần nước thải đầu vào
Thông số Đầu vào Đơn vị
QCVN
01:2008
Lưu lượng trung bình (Q
tb
) 1200
m
3
/ngày
đêm
-
Tổng rắn lơ lửng (SS) 1600 mg/l 100
Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) 7000 mg/l 50
Nhu cầu oxy hóa học (COD) 10000 mg/l 80
Nồng độ Nitơ tổng (N
tổng
) 160 mg/l 30
Nồng độ Photpho tổng (P
tổng
) 90 mg/l 6
pH 5,6 - 6 – 9
Lưu lượng nước thải cần xử lý là 1200m
3
/ngày đêm. Nước thải sau khi xử lý phải đạt
theo QCVN 01:2008 đối với nước thải công nghệp để thải ra môi trường.
BỂ GẠN MỦ
 Tính toán
• Lưu lượng Q
tb
= 1200m

3
/ngày đêm = 50 m
3
/h
• Thời gian lưu nước trong bể: 3 ngày = 72 giờ
Vậy dung tích của bể là:
Chọn chiều cao bảo vệ là: 0,5(m)
Chiều sâu lớp nước trong bể là: 5(m)
Diện tích hữu ích của bể gạn mũ là:
Thể tích hữu ích là:
Thể tích thực tế của bể:
Chia bể tách mũ ra làm 9 ngăn
Diện tích hữu ích của mỗi ngăn:
Tỉ lệ chiều rộng cao của mỗi ngăn:
Khấu trừ lối đi vào các ngăn :
Bề dày của thành:
Chiều cao bể: 5+0,5=5,5 (m)
Chiều dài thành chọn: l
t
=2,7 (m)
Khoảng cách giữa các thành:
)
 Hiệu suất xử lý:
mg/l
mg/l
Thông số thiêt kế bể tách mủ:
tt Thông số Giá trị
1 Chiều cao bể (m) 5,5
2 Chiều dài bể (m) 36
3 Chiều rộng bể (m) 20

4 Số ngăn (ngăn) 9
5 Khoảng cách giữa các ngăn (m) 0,5
6 Bề dáy của thành δ (cm) 20
7 Chiều cao thanh l
t (m)
2,7
8 Khoảng cách giữa các thanh r (m) 1,9
BỂ UASB
 Tính toán:
Nước thải sau khi ra khỏi bể UASB thì hàm lượng COD phải nhỏ hơn 600 mg/l để vào bể
Aerotank. Hiệu quả xử lý của bể UASB là:
E = × 100 = = 82,95%
Lượng COD cần khử mỗi ngày là:
G = Q×(COD
v
– COD
r
)×10
-3
= 1200×(3519,75 – 600)×10
-3
= 3504 kgCOD/ngày đêm.
Tải trọng khử COD của bể UASB, a = 8 kgCOD/m
3
ngày đêm.
Dung tích xử lý yếm khí cần thiết:
Để giữ cho lớp bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng thì tốc độ nước dâng trong bể phải giữ
trong khoảng 0,6 – 0,9 m/h. Ta chọn vận tốc nước dâng là v = 0,6 m/s.
Để giữ cho lớp bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng thì tốc độ nước dâng trong bể phải giữ
trong khoảng 0,6 – 0,9 m/h. Ta chọn vận tốc nước dâng là v = 0,6 m/s.

Diện tích cần thiết là:
Chọn F = 84 m
2
Chọn 4 đơn nguyên, mỗi đơn nguyên có chiều dài:
Thể tích ngăn phản ứng của bể:
Chiều cao ngăn phản ứng của bể:
Chiều cao của bể là:
H = H
1
+ H
2
+ H
3
o H
1
: chiều cao phần xử lý, chọn H
1
= 5,2 (m)
o H
2
: chiều cao vùng lắng, 1-1,5 m, chọn 2(m)
o H
3
: chiều cao dự trữ, H
3
= 0,3(m)
→ H = 5,2 + 2 + 0,3 = 7,5 m
Thể tích làm việc của bể UASB:
V
lv

= (H
1
+ H
2
) × F = (5,2 + 2) × 84 = 604,8 (m
3
).
Thể tích xây dựng bể:
V
xd
= F × H = 84 × 7,5 = 630 (m
3
).
Kiểm tra thời gian lưu nước:
= 12.6 (h)
Chọn thời gian lưu là 13h.
Vậy kích thước bể UASB: 13,5×8×7,5
 Phễu thu khí cặn
Vách nghiêng 45
0
- 60
0
, chọn 60
0
Chiều cao phễu thu khí 1,5 – 2 m, chọn 1,5 m
Đáy phễu thu khí có chiều dài bằng cạnh đơn nguyên là 4,58 m, ta chọn 5m, chiều
rộng chọn 2 m.
Vậy phần diện tích bề mặt khe hở giữa các phễu thu khí là:
Trong đó:
A: diện tích bề mặt

A
khí
: diện tích khe hở giữa các phễu thu khí
A
p
: diện tích đáy phễu thu khí
A
khí
/A: theo tiêu chuẩn từ 15 – 20%
Đoạn nhô ra của tấm hướng dòng có 4 tấm chắn dòng khí đặt theo hình chữ U, mỗi
bên đặt 2 tấm, các tấm đặt song song và nghiêng một góc 60
0
.
Các tấm có khe hở bằng nhau chiếm 15 – 20% diện tích bể.
F
khe
= 0,15 × F= 0,15×84=12,6 (m
2
).
Trong ngăn có 4 khe:
F
khe
= = 3.15 (m
2
)
Khoảng cách giữa các khe:
= 0,79( m)
Diện tích chụp thu khí:
F
chụp

= F – F
khe
= 12,6 – 3,15 = 9,45 m
2
Chọn F
chụp
=10 m
2
Kích thước của chụp thu khí: 3,2×3,2
Chiều cao thiết bị thu khí:
 Hệ thống phân phối nước vào bể qua 3 ống nhánh:
Vận tốc dòng nước chảy trong đường ống chính dao động từ 0,8 – 2 m/s. Ta chọn vận
tốc ống v = 1 m/s
Đường kính ống là:
D
ống
= = 0,13 (m).
Chọn ống nhựa PVC đường kính 130 mm.
Vận tốc ống nhánh 1-3 m/s. Chọn v
nhánh
= 1,5m/s
Lưu lượng nước trong mỗi ống nhánh:
Q
nhánh
= 16,7 m/h = 0,005 (m/s)
Đường kính ống nhánh:
D
nhánh
= = 0.065 (m)
Chọn ống PVC có đường kính 65 mm.

Tại mỗi ống nhánh có 3 đầu phân phối nước, mỗi đầu phân phối nước có 2 lỗ phân
phối nước. Lưu lựơng nước qua mỗi lỗ phân phối:
Q
lỗ
= 0,0008 (m
3
/s).
Đường kính mỗi lỗ là: d
lỗ
==0,026m
Chọn ống PVC có đường kính 26 mm.
• Kiểm tra lại vận tốc ống chính
v
ống
= (thỏa mãn yêu cầu).
• Kiểm tra lại vận tốc ống nhánh:
v
nhánh
= (thỏa mãn yêu cầu).
 Lượng bùn nuôi cấy, bùn dư và sinh khối hình thành mỗi ngày.
Tính lượng bùn nuôi cấy ban đầu cho vào bể:
M
b
= =
Bùn nuôi cấy ban đầu lấy từ bùn của bể phân hủy kỵ khí từ quá trình xử lý nước thải sinh
hoạt cho vào bể với hàm lượng 30 kgSS/m
3
.
Thể tích ngăn phản ứng của bể UASB là:
V

r
=
Lượng bùn phân hủy kỵ khí cho vào ban đầu TS = 5%
Lượng bùn nuôi cấy
(tấn).
Trong đó:
C
ss
: hỗn hợp bùn trong bể
V
r
: thể tích ngăn phản ứng
TS: hàm lượng chất rắn trong bùn nuôi cấy ban đầu
 Hàm lượng BOD, COD sau xử lý kỵ khí
BOD
ra
= (1 - E
BOD
) × BOD
v
= (1- 0,75)×2463,35 = 615,83 mg/l
Lượng bùn sinh ra trong bể bằng 0,05 – 0,1 gVSS/COD loại bỏ. Vậy khối lượng bùn sinh
khối hình thành mỗi ngày:
M
bùn
= = =
129,6 kgVS/ngày
Khối lượng bùn sinh ra mỗi ngày là: M
bùn
= 129,6 kgVSS/ngày

1m
3
bùn tương đương 260 kgSS. Vậy lưu lượng bùn sinh ra mỗi ngày
v
bùn
= m
3
/ngày
Lượng bùn sinh ra trong 1 tháng: 0,5 × 30 = 15 m
3
/tháng
Chiều cao của bùn trong 1 tháng:
H
bùn
=
Chọn thời gian xả bùn là 1 tháng xả một lần. Vậy thể tích bùn cần xả là 18,69 m
3
. Chọn
thời gian xả bùn là 45 phút. Vậy lưu lượng xả ra là:
Q
bùn
= = 0,006m
3
/s
Bố trí 3 ống thu bùn, vận tốc bùn trong ống 0,5m/s
Diện tích ống xả cặn: F
bùn
=
Đường kính ống thu bùn:
D

bùn
= m
Chọn ống PVC có đường kính 100 mm.
Lượng chất rắn từ bùn dư: M
SS
= V
bùn
×30 = 0,5×30=15 kgSS/ngày.
Hàm lượng SS qua UASB giảm 75% → SS
ra
= 122,6×(1-0,25) = 91,95 mg/l.
 Tính toán lượng khí:
COD của 1 mol CH
4
CH
4
+ 2O
2
→ CO
2
+ 2H
2
O
1mol 2×32gO
2
hay 64gO
2
/mol CH
4
Ở đktc (O

0
C, 1 atm) thể tích của 1 mol CH
4
là 22,4 lít.
→ 22,4 l/64gCOD = 0,35 l/gCOD
Ở điều kiện (30
0
, 1 atm) thể tích của 1 mol CH
4
là:
V=
Trong đó:
n = 1 mol
R = 0,082057 atm l.g/mol
0
K
T = 273 + 30 = 303
0
K
ρ = 1atm
→ Vậy ở điều kiện (30
0
,1atm) thể tích của 1 mol CH
4
là 0,3906 l/gCOD.
Lượng khí CH
4
sinh ra khoảng 0,35 m
3
/kgCOD loại bỏ.

m
3
/ngày
Lượng khí sinh ra loại bỏ 1 kg COD là 0.5 m
3
V
khí
=
= m
3
/ngày.
Vận tốc khí trong ống từ 10 – 15 m/s. Ta chọn 10 m/s. Vậy đường kính ống dẫn khí là:
D
khí
=
Đường kính của ống HDPE có đường kính 46 mm để thu khí thoát ra.
Thông số thiết kế bể UASB
Stt Thông số Giá trị
1 Kích thước của bể 13,5×8×7,5 (m)
2 Chiều cao ngăn phản ứng 5,2 (m)
3 4 đơn nguyên, mỗi đơn nguyên 5 (m)
4
Vách nghiêng phễu thu khí 45÷60
o
5 Chiều cao phễu thu khí 1,5 (m)
6
Đáy phễu thu khí có chiều dài, chiều
rộng cạnh đơn nguyên
5×2 (m)
7 Tấm chắn dòng khí nghiêng 60

o
8 Mỗi ngăn có 4 khe
9 Khoảng cách giữa các khe 0,79 (m)
10 Kích thước ống chụp khí 3,2×3,2 (m)
11 Đường kính ống chính dẫn nước 0,13 (m)
12 Đường kính ống nhánh dẫn nước 0,065 (m)
13 Đường kính lỗ phân phối nước 0,026 (m)
14 Đường kính ống thu bùn PVC 0,1 (m)
15 Đường kính ống dẫn khí HDPE 0,046 (m)
BỂ AEROTANK
 Các thông số thiết kế
− Lưu lượng nước thải Q = 1200 m
3
/ngày
− Hàm lượng COD ở đầu vào = 1231,91 mg/l
− Hàm lượng BOD ở đầu vào = 616 mg/l
− SS
vào
= 110,1 mg/l
− Nhiệt độ duy trì trong bể 25
0
C
− Nước thải khi vào bể Aeroten có hàm lượng chất rắn lơ lửng bay hơi ( nồng độ vi
sinh vật ban đầu) X
0
= 0
Tỉ lệ :
= 0,7
− Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn (4000-12000mg/l).
Chọn MLSS = 10000mg/l, X

r
= 7000 mg/l
− Nồng độ chất rắn lơ lửng bay hơi hay bùn hoạt tính (MLVSS) được duy trì trong
bể Aerotank là : X = 3200 mg/l
− Thời gian lưu bùn trong hệ thống, θ
c
= 5-15 ngày, chọn θ
c
=10 ngày
− Hệ số chuyển đổi giữa BOD
5
và BOD
20
( BOD hoàn toàn) là 0,67
− Hệ số phân huỷ nội bào, k
d
= 0,06 -0,15ngày
-1
chọn k
d
=0,075ngày
-1

− Hệ số sản lượng tối đa Y = 0,4045 Kg VSS/Kg BOD
5
(thực nghiệm)
Tính hiệu quả xử lý
Xác định nồng độ BOD
5
hoà tan trong nước thải ở đầu ra

- Phương trình cân bằng vật chất:
BOD
5
ở đầu ra = BOD
5
hoà tan đi ra từ bể Aerotank + BOD
5
chứa trong lượng cặn lơ
lửng ở đầu ra
Trong đó:
BOD
5
ở đầu ra : 92,39 mg/l
BOD
5
hòa tan đi ra từ bể Aerotank là S, mg/l
Cặn lơ lửng ở đầu ra SS
ra
= 93,64 mg/L gồm có 65% là cặn có thể phân huỷ sinh
học.
 BOD
5
chứa trong cặn lơ lửng ở đầu ra được xác định như sau :
o Lượng cặn có thể phân huỷ sinh học có trong cặn lơ lửng ở đầu ra:
0,65 × 93,64 = 60,87 mg/l
o Lượng oxy cần cung cấp để oxy hoá hết lượng cặn có thể phân huỷ sinh
học là : 60,87mg/l × 1,42 (mgO
2
/mg tế bào) = 86,43 mg/l .
o Chuyển đổi từ giá trị BOD

20
sang BOD
5
BOD
5
= BOD
20
× 0,67 =86,43 × 0,67 = 57,91 mg/l
Vậy: 92,39 (mg/L) = S + 57,91 (mg/l)
⇒ S = 34,5 mg/L
- Tính hiệu quả xử lý tính theo BOD
5
hoà tan:
E = × 100 = = 94,4%
- Hiệu quả xử lý BOD
5
của toàn bộ sơ đồ
E
0
= × 100 = 85%
Tính thể tích của bể
- Thể tích bể Aerotank:
V =
Trong đó:
o V: Thể tích bể Aerotank , m
3
o Q: Lưu lượng nước đầu vào Q = 1200 m
3
/ngày
o Y: Hệ số sản lượng cực đại Y= 0,4045

o X: Nồng độ chất rắn bay hơi được duy trì trong bể Aerotank , X= 3,200 mg/L
o k
d
: Hệ số phân huỷ nội bào, k
d
= 0,075 ngày
-1
o θc: Thời gian lưu bùn trong hệ thống, θ
c
= 10 ngày
o S
o
: BOD
5
của nước thải vào bể aeroten S
o
= 616 mg/L
o S: BOD
5
của nước thải sau lắng II: S = 34,5 mg/L
V == 504,6m
3
Chia 2 đơn nguyên. Khi đó thể tích mỗi bể:
m
3
Chiều cao hữu Chiều sâu chứa nước của ích cho bể aeroten xáo trộn hoàn toàn:3-4,6m
Chiều cao bảo vệ cho bể aeroten xáo trộn hoàn toàn: 0,3-0,6m
Chọn: H = 4,5m
Chiều cao bảo vệ h
bv

= 0,5m
Chiều cao tổng: H
tc
= H+ h
bv
=4,5+0,5 = 5m
Thể tích hữu dụng của bể: V
t
= = 648m
3
Diện tích bể F = = 101m
2
Tỷ số rộng∕sâu: W∕ H = 2 :1
Chiều rộng của bể là W =9,5
Chiều dài bể L= 16
Vậy bể Aerotank có kích thước như sau: L × B × H = 16=720m
3
Thời gian lưu
Thời gian lưu nước trong bể
θ = = = 0,6 ngày=14,4 giờ
Lượng bùn phải xả ra mỗi ngày
- Tính hệ số tạo bùn từ BOD
5
Y
obs
= = = 0,231mg/mg
Trong đó:
 Y : hệ số sản lượng, Y= 0,4045 kg VSS/ kg BOD
5
 k

d
: hệ số phân huỷ nội bào, k
d
= 0,075 ngày
-1

c
: thời gian lưu bùn,
c
= 10 ngày.
- Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD
5
(tính theo MLVSS)
P
x
(VSS)= Y
obs
× Q × (S
0
– S)= 0,231 1200 × (616-34,5) × 10
-3
= 161,2 kgVSS/ngày
Tổng cặn lơ lửng sinh ra trong 1 ngày
= 0,7 ⇒ MLSS =
P
xl
(SS) = = = 230,3 kgSS/ngày
- Lượng cặn dư hằng ngày phải xả đi
P
xả

= P
xl
– Q × SS
ra
× 10
-3
= 230,3 - 1200 34,5 10
-3
= 188,9 kgSS/ngày
Tính lượng bùn xả ra hằng ngày (Q
w
) từ đáy bể lắng theo đường tuần hoàn bùn
θ
c
=
⇒ Q
w
=
Trong đó
 X: Nồng độ chất rắn bay hơi trong bể Aerotank X = 3200 mg/L
• θ
c
: Thời gian lưu bùn θ
c
= 10 ngày
 Q
e
: Lưu lượng nước đưa ra ngoài từ bể lắng đợt II ( lượng nước thải ra
khỏi hệ thống). Xem như lượng nước thất thoát do tuần hoàn bùn là
không đáng kể nên Q

e
= Q = 1200 m
3
/ngày
 X
e
: Nồng độ chất rắn bay hơi ở đầu ra của hệ thống
X
e
= 0,7× SS
ra
= 0,7 × 93,64 = 65,6 mg/l
 X
r
nồng động chất rắn bay hơi có trong bùn hoạt tính tuần hoàn
X
r
= 0,7 10000=7000mg/L
⇒ Q
w
= = 11,8 m
3
/ngày
Tính hệ số tuần hoàn (α) từ phương trình cân bằng vật chất
Từ phương trình cân bằng vật chất :
X(Q+Q
r
) = X
r
Q

r
+ X
r
Q
W
Suy ra
Q
r
= =

=988.8 m
3
/ngày
Trong đó:
 Q: Lưu lượng nước thải, Q = 1200 m
3
/ngày
 X: Nồng độ VSS trong bể Aeroten, X = 3200mg/L
 Q
r
: Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn
 X
0
: Nồng độ VSS trong nước thải dẫn vào bể
Aeroten, X
0
= 0
 X
r
: Nồng độ VSS trong bùn tuần hoàn, X

r
= 7000
mg/L
Vậy: α = = = 0,824
Kiểm tra tỷ số F/M và tải trọng thể tích của bể :
Chỉ số F/M: =
Trong đó:
 S
0
: BOD
5
đầu vào, S
0
= 616 mg/L
 X: Hàm lượng SS trong bể, X = 3200mg/L
 : Thời gian lưu nước, = 0,48 ngày
= = 0,4 ngày
-1
Giá trị này nằm trong khoảng cho phép của thông số thiết kế bể (0,2 - 0,6 ngày
-1
)
- Tốc độ oxy hoá của 1 g bùn hoạt tính
= = = 0,379 (mg BOD
5
/g.ngày)
- Tải trọng thể tích của bể Aerotank
L= = = 1,026 (kgBOD
5
/m
3

ngày)
Giá trị này trong khoảng thông số cho phép khi thiết kế bể (0,8-1,92 kgBOD
5
/m
3
. ngày)
Tính lượng oxy cần cung cấp cho bể Aerotank dựa trên BOD
20
- Lượng oxy cần thiết trong điều kiện tiêu chuẩn
OC
0
= - 1,42P
x
(VSS)
Với f là hệ số chuyển đổi giữa BOD
5
và BOD
20
, f= 0,67
OC
0
= =812,6 kgO
2
/ngày
- Lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể:
OC
t
= OC
o

Lấy nồng độ oxi cần duy trì trong bể là 2 mg/l.
Hệ số điều chỉnh lượng oxi ngấm vào nước thải,  = 0,8
(Tra phụ lục D, Unit operation processes in environment engineering)
Nồng độ oxi bão hoà trong nước sạch ở 20
o
C : C
s20
= 9,17 mg/l
Nồng độ oxi bão hoà trong nước sạch ở 26
o
C : C
SH
= 8,22 mg/l
Hệ số điều chỉnh lực căng bề mặt theo hàm lượng muối đối với nước thải β =1
OC
t
= 812,6 =1298,8kg O
2
/ ngày
Tính lượng không khí cần thiết để cung cấp vào bể
Q
kk
= × f
Trong đó:
 OC
t
: Lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể : OC
t
= 2213 kgO
2

/ngày
 OU: Công suất hoà tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối
 Chọn dạng đĩa xốp, có màng phân phối dạng mịn, đường kính 170 mm , diện tích
bề mặt F = 0,02 m
2
 Cường độ thổi khí 300 L/phút đĩa = 18 m
3
/giờ
 Độ sâu ngập nước của thiết bị phân phối h = 4m (lấy gần đúng bằng chiều sâu bể)
Ta có: Ou = 7 gO
2
/ m
3
.m
OU = Ou × h = 7× 4 = 28 g O
2
/m
3
Ou: Công suất hoà tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối tính theo g O
2
/m
3

không khí
f: hệ số an toàn, thường f =1,5 - 2, chọn f = 1,5
Q
kk
= × 1,5
46,38
10

3
(m
3
/ngày) =1932,5 m
3
/h
- Số đĩa cần phân phối trong bể
N = = ≈ 107,4 đĩa.
Chọn N = 108 đĩa
 Tính toán máy thổi khí
Chọn 4 máy thổi khí, 3 máy hoạt động, 1 máy dự phòng
- Áp lực cần thiết của máy thổi khí
H
m
= h
1
+ h
d
+ H
Trong đó:
 h
1
: Tổn thất trong hệ thống ống vận chuyển h
1
= 0,5m
 h
d
: Tổn thất qua đĩa phun phân phối h
d
≤ 0,5m chọn h

d
= 0,5m
 H : Độ sâu ngập nước của miệng vòi phun H = 4m
H
m
= 0,5 + 0,5 + 4 = 5m
Áp lực máy thổi khí tính theo Atmotphere:
P
m
= = = 0,49atm
- Năng suất yêu cầu
Q
kk
= 1/3 x 1932,5m
3
/h = 0,17m
3
/s
- Công suất máy thổi khí
P
máy
=
Trong đó:
 P
máy
: Công suất yêu cầu của máy nén khí , kW
 G: Trọng lượng của dòng không khí, kg/s
G = Q
kk
× ρ

khí
= 0,17 × 1,2 = 0,204 kg/s
 R: hằng số khí, R = 8,314 KJ/K.mol
0
K
 T
1
: Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào T
1
= 273 + 25 = 298
0
K
 P
1
: áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào P
1
= 1 atm
 P
2
: áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra P
2
= P
m
+ 1=0,49 +1=1,49 atm
n= = 0,283 ( K = 1,395 đối với không khí )
 29,7 : hệ số chuyển đổi
 e: Hiệu suất của máy, chọn e = 0,7
Vậy: P
máy
= = 20,53kW 27,53Hp

(với Hp =0,7457kw)
Chọn 2 máy, một hoạt động, một dự phòng.
 Bơm bùn tuần hoàn:
Lưu lượng bơm: Q
r
= 988,8 m
3
/ng = 0,0114m
3
/s
- Cột áp của bơm: H
b
= 8m
- Công suất bơm
N = = = 1,118 kW =1,5Hp ≈ 112W
η : hiệu suất chung của bơm từ 0,72 - 0,93, chọn η= 0,8
Chọn 2 bơm: một sử dụng và một dự phòng.
 Chọn máy bơm nước thải vào bể aerotank
Lưu lượng bơm :Q =1200m
3
/ngày = 0,0138m
3
/s
Cột áp bơm: H =8m
N= =1,354 kW = 1354 W
: hiệu suất chung của bơm từ 0,72-0,93, chọn = 0,8
Chọn 4 bơm, hai hoạt động, hai dự phòng.
 Tính toán đường ống dẫn bùn tuần hoàn
Lưu lượng bùn tuần hoàn : Q
r

= 988,8m
3
/ngày = 41,2m
3
/h = 0,0114m
3
/s
Chọn vận tốc bùn trong ống v = 0,3m/s
D=
Chọn PVC đường kính 220 mm.
Tóm lại: Bể aerotank một đơn nguyên.
Thông số thiết kế bể Aerotank:
Stt Thông số của bể Giá trị
1 Kích thước bể aerotank (m) 16
2 Thời gian lưu nước (h) 14,4
3 Hiệu xuất khử BOD(%) 92.39
4 Hiệu xuất khử COD(%) 246.38
5 Lượng cặn loại bỏ mỗi ngày (kg/ngày) 188,9
6 Số đĩa khí(đĩa) 108
7 Máy bơm nước vào aerotank(cái) 4(1354W)
8 Bơm bùn tuần hoàn(cái) 2(112W)
9 Máy thổi khí (cái) 2(20.53kW)
. BỂ LẮNG 2
Thông số đầu vào:
Q = 1200 m
3
/ngày
Q
r
= 1237,2 m

3
/ngày
Q
w
= 11,8 m
3
/ngày
Diện tích mặt bằng của bể lắng 2:
Trong đó:
MLSS là nồng độ cặn trong bể Aerotank
MLSS=
Q: lưu lượng đầu vào Q = 1200m
3
/ngày
Q
r
: lưu lượng bùn tuần hoàn Q
r
= 988,8 m
3
/ngày
L
s
: tải trọng chất rắn, kgSS/m
2
ngày.
L
s
=3,9 – 5,8 kg/m
2

h. Chọn L
s
=4,2 kg/m
2
h
Diện tích bề mặt lắng tính theo tải trọng chất rắn là:
Chọn 2 đơn nguyên, mỗi bể có diện tích bề mặt: S
b
= 49,63 m
2
. Chọn S = 50 m
2
Đường kính mỗi bể:
Chọn D
b
= 8 m
Đường kính buồng phân phối trung tâm: d
tt
= 0,2×8=1,6 m
Đường kính ống loe: d
1
= 1,35×d
tt
= 1,35×1,6 = 2,16 m
Chiều cao ống loe: h
1
= 0,2 ÷ 0,5 m. Chọn h
1
= 0,3 m
Đường kính tấm chắn: d

2
= 1,3×d
1
=1,3×2,16 = 2.8 m 3 m
Chiều cao từ tấm chắn đến ống loe là h
2
= 0,2 – 0,5 m. Chọn h
2
= 0,3 m.
 Tính kích thước bể lắng 2:
Chọn chiều cao bể lắng 2: h
1
= 3 m
Chiều cao lớp bùn lắng: h
bùn
= 1,5 m
Chiều cao an toàn: h
bv
= 0,3 m
Chiều cao tổng cộng của bể lắng 2:
H = h
1
+ h
b
+ h
bv
= 3+1,5+0,3 = 4,8 m
Thể tích bể lắng 2: V=S×H = 99,26× 4,8 = 476,45
Thể tích phần lắng:
Thời gian lưu nước trong bể lắng: giờ

Thể tích phần chứa bùn: V
bùn
= S
b
×h
b
= 50×1,5 = 75 m
3
Thời gian lưu bùn trong bể lắng: t
bùn
giờ
Tải trọng máng tràn: L
máng
=
SS giảm 20%: 93,64×(1-0.2) = 74,912 (mg/l)
BOD giảm 40% : 92,39 ×(1-0,4) = 55,434 (mg/l)
COD giảm 40%: 246,38× (1-0,4) = 147,828 (mg/l)
Thông số thiết kế bể lắng 2:
Stt Thông số Giá trị
1 2 đơn nguyên, đường kính mỗi bể 7,98 (m)
2
Đường kính buồng phân phối trung
tâm
1,6 (m)
3 Đường kính ống loe 2,16 (m)
4 Chiều cao ống loe 0,3 (m)
5 Đường kính tấm chắn 3 (m)
6 Chiều cao tấm chắn đến ống loe h2 0,3 (m)
7 Chiều cao bể lắng h1 3 (m)
8 Chiều cao lớp bùn lắng hbùn 1,5 (m)

BỂ CHỨA BÙN
Bể chứa bùn bao gồm 2 ngăn: ngăn chứa bùn tuần hoàn và ngăn chứa bùn dư sau
bể lắng, bể UASB và bể lắng 2. Lưu lượng bùn đến ngăn chứa bùn tuần hoàn là 988,8
m
3
/ngày, lượng bùn chảy tràn sang ngăn chứa bùn dư là 16,741 m
3
/ngày.
Chọn thời gian lưu tại ngăn chứa bùn tuần hoàn là 10 phút và thời gian lưu tại
ngăn chứa bùn dư là 12 giờ. Thể tích ngăn chứa bùn tuần hoàn:
- Thể tích ngăn chứa bùn dư:
Kích thước ngăn chứa bùn tuần hoàn: L x B x H = 1,7×2×2
Kích thước ngăn chứa bùn cần xử lý: L x B x H =2,1×2×2
MÁY ÉP BÙN
a) Nhiệm vụ:
Cặn sau khi qua bể nén bùn có nồng độ 3-8%, đưa qua máy ép bùn để giảm độ ẩm xuống
còn 70-80%, tức nồng độ cặn khô từ 20-30%.
Mục đích:
- Giảm khối lượng bùn vô cơ ta khỏi bể.
- Cặn khô dễ chôn lấp hay cải tạo cặn ướt.
- Giảm lượng nước bẩn có thể thấm vào nước ngầm ở bãi thu.
- Ít gây mùi khó chịu và ít độc tính.
b) Tính toán:
Lượng cặn đến lọc ép dây đai:
Q
b
=
Trong đó:
q
b

: lượng bùn đưa đến máy ép
P
1
: độ ẩm bùn dư, P
1
=99,2%
P
2
: độ ẩm bùn sau khi nén, P
2
=96%
Giả sử lượng bùn sau khi nén có C=80 kg/m
3
, lượng cặn đến máy ép bùn là:
Q=C×Q
b
=80×0,136=10,88 kg/h=261,12 kg/ngày.
Máy làm việc 8 giờ trong 1 ngày, 1 tuần làm 5 ngày.
Lượng cặn đưa đến máy trong 1 tuần: 261,12×7=1827,84 kg
Lượng cặn đưa đến máy trong 1 giờ: G =
Tải trọng cặn trên 1m rộng của băng tải dao động trong khoảng 90-650 kg/m chiều rộng
băng giờ.
Chọn băng tải có công suất 150 kg/m rộng giờ.
Chiều rộng băng tải: b =
Chọn máy có chiều rộng 0,31 m và năng suất 150 kg/m rộng giờ.
Bể
tiếp xú
c:
Khử
trùng nước thải bằng

Clo:
Lượng
Clo
hoạt
tính
cần
thiết để khử trùng
nước
thải
được
tính
theo
công
thức:
Y =
a

×
Q
=
3
×
50
=0,15 (kg/
h)
a
1000
1000
Trong đó:
Q:

Lư
u

lượng tính toán của nước thải,
Q = 50 (m3/h)
a: Liều
lượng
Clo hoạt tính trong Clo
nước
lấy theo điều 6.20.3-
TCXD-51-84,
nước
t
hả
i

sau
khi
xử
lý
sinh học hoàn toàn, a
= 3
Vậy
lượng
Clo
dùng cho 1ngày
là: m = 1,45 (kg/ng) = 45 (kg/tháng) Dung tích
bình Clo:
P:
Trọng lượng riêng của

Clo
Tính
toán bể tiếp
xúc:
Thể tích hữu ích của bể tiếp xúc được tính theo công
thức:
V =
Q
×t = 50× 0,5
=
25(m
3
)
Trong đó:
Q:
Lư
u

lượng tính toán của nước thải,
Q = 50 (m3/h)
t: Thời
gian lưu nước, chọn
t =
30 phút
(TCVN 51-84)
Chọn Chiều cao bể:
H
1
= 1,2 (m)
Chiều cao bảo vệ:

h
bv
= 0,3 (m)
Diện tích bề
mặt:
Chọn chiều dài bể: L= 7m
Chọn chiều rộng bể: B= 3m
Để đảm bảo cho sự tiếp xúc hoá chất và nước thải đồng đều, trong bể tiếp xúc khử trùng
ta xây thêm các vách ngăn để toạ sự khuấy động trong ngăn
Bên trong đặt 2 vách ngăn, chia lảm 3 ngăn
Diện tích mỗi ngăn là : L× B = 7× 1 = 7 m
2
Chiều dài của mỗi vách ngăn là : 6,5 m. Cửa thông nhau của mỗi vách ngăn là 0,5m