đồ án thực tập xử lý nước thải

ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

MỤC LỤC

Trang

Phần I.CHUẨN BỊ SƠ SỐ LIỆU TÍNH TỐN
LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆ
I. Xác định thơng số tính tốn ……………………………………...
1.Lưu lượng tính toán …………………………………………….
2. Xác định nồng độ chất bẩn……………………………………..
3. Xác định dân số tính tốn ………………………………………
II. Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết……………………….
1. Mức độ xử lý cần thiết của nước thải …………………………
2. Lựa chọn dây chuyền công nghệ………………………………
- Phương án I…………………………………………………….
- Phương án II……………………………………………………
Phần II: TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH TRONG SƠ ĐỒ DÂY
CHUYỀN CƠNG NGHỆ
1. Ngăn tiếp nhận nước thải……………………………………...
2. Song chắn rác…………………………………………………
3. Bể lắng cát ngang………………………………………………
4. Sân phơi cát……………………………………………………
5. Bể lắng ngang đợt I……………………………………………
6. Bể Biophin cao tải ( bể sinh học )…………………………….
7. Bể lắng ngang đợt II…………………………………………..
8. Bể Mêtan……………………………………………………...
9. Tính tốn trạm khử trùng……………………………………..
10. Tính tốn máng trộn( máng trộn vách ngăn có lỗ)…………...
11. Cơng trình bể tiếp xúc ly tâm ……………………………….
12. Thiết bị đo lưu lượng …………………………………………

13. Sân phơi bùn…………………………………………………
Phần III:THỐNG KÊ BỐ TRÍ MẶT BẰNG
VÀ CAO TRÌNH CƠNG NGHỆ
1. Mặt bằng………………………………………………………
2. Cao trình mặt nước …………………………………………….
A. Xây dựng cao trình cơng nghệ theo tuyến nước………………
B. Xây dựng cao trình cơng nghệ theo tuyến bùn ………………
Phần IV: TÍNH TỐN KINH TẾ TRẠM XỬ LÝ
1. Giá thành cơng trình xây dựng………………………………...
2. Giá thành quản lý………………………………………………
Tài liệu tham khảo……………………………………………………….

Cơng ty CPTM và CNC Hồng Anh

1

2
2
4
5
6
6
10
14
15

15
16
18
20

21
25
28
30
33
36
37
38
39

40
41
42
44
45
46
49

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Phần I
CHUẨN BỊ SƠ SỐ LIỆU TÍNH TỐN
LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆ
I. Xác định các thơng số tính tốn:
1. Lưu lượng tính toán:
* Lưu lượng nước thải sinh hoạt:
- Lưu lượng nứoc thải sinh hoạt trung bình:

Qsh =

N .q 0
( m3/ngđ )
1000

Với:
N: Dân số thành phố, người;
q0 : tiêu chuẩn nước thải thành phố, 1/ngđ;
→Qsh =

120000.150
= 18000( m3/ngđ )
1000

↔ Qsh = 750 ( m3/ h)
↔ Qsh = 208 ( l / s)
Tra bảng ta được hệ số khơng điều hồ K:
Kch = 1,4
* Lưu lượng nước thải sản xuất:
- Nhà máy I:
QIsx = 1200 ( m3 /ngđ )
↔ QIsx = 50 ( m3 / h)
- Nhà máy II:
QIIsx = 1650 ( m3 /ngđ )
↔ QIIsx = 68,8 ( m3 / h)
* Lưu lượng tính nước thải thành phố:
Do khơng rõ tài liệu về quy luật thải nước của các xí nghiệp cơng nghiệp nên
coi lưu lượng nước thải sản xuất phân phối đều theo các giờ trong ngày. Và ta sẽ có:

Cơng ty CPTM và CNC Hồng Anh

2

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải thành phố
( Bảng 1.1 )
giờ
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9 -10
10-11
11-12
12- 13
13- 14
14- 15
15- 16
16- 17
17- 18

18- 19
19- 20
20 -21
21- 22
22- 23
23- 24
Tổng

% Qsh
1.65
1.65
1.65
1.65
1.65
4.2
5.8
5.8
5.85
5.85
5.85
5.05
4.2
5.8
5.8
5.8
5.8
5.75
5.2
4.72
4.1

2.85
1.65
1.65
100

Qsh( m3/h)
297
297
297
297
297
756
1044
1044
1053
1053
1053
909
756
1044
1044
1044
1044
1035
936
849.6
738
513
297
297

18.000

% Qsx
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
4.168
100

Qsx( m3/h)

118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
118.8
2850

Qtổng( m3/h)
415.8
415.8
415.8

415.8
415.8
847.8
1162.8
1162.8
1171.8
1171.8
1171.8
1027.8
874.8
1162.8
1162.8
1162.8
1162.8
1153.8
1054.8
968.4
856.8
631.8
415.8
415.8
20850

- Lưu lượng tính toán ngày đêm:
Qtt = 18.000 + 1200 + 1650 = 20.850( m3/ ngđ )
- Lưu lượng tính tốn giờ thải nước lớn nhất:
Qhmax = 750.1,4 + 50 + 68,8 = 1162,8 ( m3/ h )
Ta có lưu lượng nước thải tính bằng giây lớn nhất:
Cơng ty CPTM và CNC Hồng Anh

3

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

qsmax = 324,67 ( l/s )→ qsmax = 0,325 ( m3/ h )
- Lưu lượng tính tốn giờ thốt nước nhỏ nhất:
Qhmin = 415,8 ( m3/ h )
Ta có lưu lượng thải nước tính bằng giây nhỏ nhất:
qsmin = 115,5 ( l/ s)
- Lưu lượng trung bình:
Qhtb = 20850/24 = 868,75 ( m3/ h )
Ta có lưu lượng nước thải trung bình tính bằng giây:
qstb = 868,75/3,6 = 241 (l/ s)
2. Xác định nồng độ chất bẩn:
* Nước thải sinh hoạt :
- Hàm lượng cặn trong nước thải sinh hoạt:
Csh =

acsh
.1000 (mg/ l)
q0

với:
- ashc : tiêu chuẩn thải cặn đối với nước thải sinh hoạt ( 55- 60 )
( g/ng.ngđ)
- q0 : tiêu chuẩn nước thải, 150 ( l/ng.ngđ);
→ Csh =

55.1000
=
150

366,67(mg/ l)

- Hàm lượng BOD có trong nước thải :
Lsh =

sh
a BOD .1000
q0

(mg/ l)

với :
- ashBOD : hàm lượng BOD5 tính theo đầu người nước thải sinh hoạt, theo tiêu
chuẩn lấy bằng 30( g/ng.ngđ);
Lsh =

30.1000
= 200 (mg/ l)
150

* Nước thải sản xuất:

Công ty CPTM và CNC Hồng Anh

4

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Bảng số liệu nước thải sản xuất
( Bảng 1.2)
Số liệu

Tên nhà máy
I
1200
290
105

3

Lưu lượng, ( m / h)
Hàm lượng chất lơ lửng, ( mg/l )
BOD5 , ( mg/l )
COD, ( mg/l )
pH
Nhiệt độ 0C

II
1650
120
127

Tổng hợp số liệu:
- Hàm lượng cặn trong hỗn hợp nước thải:
Chh =

C sh .Q sh   C isx .Qisx
Q sh   Qisx

→ Chh =

366,67.18000  290.1200  120.1650
18000  1200  2700

= 342,74 ( mg/l )

- Hàm lượng BOD5 có trong hỗn hợp nước thải:
Lhh =

Lsh .Q sh   Lsx .Qisx
i

→ Lhh =

Q sx   Qisx
200.18000  105.1200  127.1650
= 188,76 ( mg/l )
18000  1200  1650

3. Xác định dân số tính tốn :
- Dân số tính tốn :
Ntt = Nt + Ntd

Với:
Ntt : Dân số tính tốn, người;
Nt : dân số thực của thành phố, 120.000( người);
Ntd :dân số tương đương quy đổi từ các nhà máy:
+, Quy đổi theo hàm cặn lơ lửng:
Công ty CPTM và CNC Hồng Anh

5

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

NCtd =

C

sx
i

.Qisx

acsh

→ NCtd =

290.1200  120.1650
= 9927 ( người )
55

Suy ra :
NCtt = 120.000 + 9927 = 129.927 ( người )
+, Quy đổi theo hàm lượng BOD5 :
NtdBOD5

=

sx
i

L

.Qisx

sh
a BOD5

→ NtdBOD5 =

105.1200  127.1650
= 11.185 ( người )
30

Suy ra :
NttBOD = 120.000 + 11.185 = 131.185 ( người )
II.

Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết :
* Lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ:

1. Mức độ xử lý cần thiết của nước thải :
- Hệ số pha loãng của nước nguồn với nước thải
Nước thải thành phố sau khi xử lý sẽ được đưa vào nguồn là sông, loại A.
Các số liệu về nguồn tiếp nhận
( Bảng 1.3 )

Đặc điểm
Loại nguồn

Số liệu về sơng
3

Lưu lượng nhỏ nhất ở điểm tính tốn ( m / s )
Mức nước cao nhất cống xả ,(m )
Mức nước thấp nhất cống xả ,(m )
Vận tốc trung bình của dịng chảy, (m/ s)
Chiều sâu trung bình của nước nguồn, (m)
Khoảng cách trung bình Theo lạch sơng, (m )
từ cống xả đến điểm Theo đường thẳng, (m)
tính tốn
Nhiệt độ trung bình của nước về mùa hè, (0C)
Hàm lượng chất lơ lửng về mùa hè, ( mg/l )
Công ty CPTM và CNC Hồng Anh

6

A
48,1
1
2

0,30
4
3950
3500
26,5
28

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

BOD5, ( mg/l )
Lượng oxy hoà tan, ( mg/l )

2,9
6,7

Theo Frolop - Rodginler ta có số lần pha lỗng:
n=

s
a.Q s  q max
s
q max

Với:
Qs : Lưu lượng tính tốn của nguồn nước, 48,1 (m3/s );
qsmax : Lưu lượng nước thải lớn nhất, (m3/s );
γ : Hệ số sáo trộn, xác định:

a=

1  e 

3

x1
3

Qs .e 
1
s
q max

x1

.

. x1: khoảng cách từ điểm cống xả đến điểm tính tốn theo chiều
dịng chảy, m;
. α : Hệ số tính đến ảnh hưởng thuỷ lực:
α =  . 3

E
q max

φ : Hệ số khúc khuỷu của sông:
φ = x1/x2 = 3959/3500 = 1,13
ξ : Hệ số phụ thuộc vị trí xả nước thải, thiết kế họng xả gần
bờ, ξ = 1

E : Hệ số khuyếch tán:
E=

 .H
200

=

0,3.4
= 0,006
200

→ α = 1,13× 1×

Cơng ty CPTM và CNC Hồng Anh

3

0,006
0,325

= 0,298

7

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI
3

1  e 0, 298. 3950
a=
= 0,42
48,1 0, 298.3 3950
.e
1
0,325

Suy ra :
n=

0,42.48,1  0,325
= 63 ( lần)
0,325

* Mức độ xử lý nước thải cần thiết :
- Theo hàm lượng cặn lơ lửng:
Hàm lượng cặn lơ lửng sau xử lý :
Ct = (

a.Qs
 1). p  C n
s
q max

Với :
. Cn : Hàm lượng cặn của nước nguồn trước khi xả thải, Cn = 28(mg/l );
. p : Độ tăng hàm lượng cặn cho phép, nguồn loại A cho phép p = 0,5 ÷ 1 (
mg/l ), chọn p = 0,75 ( mg/l );

→ Ct = (

0,42.48,1
 1).0,75  2,8 = 75,37 (mg/l )
0,325

Theo TCVN 5945 - 2005 lấy Ct = 100 (mg/l )
Mức độ xử lý nước thải cần thiết:
E0 =

C hh  C t
C hh

→ E0 =

342,74  100
.100% = 70,82 %
342,74

- Theo hàm lượng BOD
BOD5 sau khi xử lý:
Lt =

Lcf
a.Qs
.( Lcf  Lng .10  k .t )   Kt
 K .t
q .10
10
s

max

Với :
t : thời gian xáo trộn sau khi xả thải nước thải vào nguồn :
t = x1/ν = 3950/0,3 = 13.166,67 (s )↔ 3,65 h ↔ 0,15 ngày
K : Hằng số tốc độ oxy hoá của nước thải và nước nguồn
KT = K20 × θT- 20
K20 = 0,1; θ = 1,0476, T = 21,5 0C
K21,5 = 0,107
Công ty CPTM và CNC Hồng Anh

8

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Lcf : Hàm lượng BOD cho phép, Lcf = 4 (mg/l ) vì nguồn loại A
Lng : Hàm lượng BOD có trong nước nguồn, Lng = 2,5 ( mg/l )
→ Lt =

0,42.48,1
4
 (4  2,9.10 0,1.0,15 )  0,1.0,15 = 81,34 ( mg/l )
 0 ,1.0 ,15
0,325.10
10

Căn cứ theo TCVN 5945 - 2005 giá trị tới hạn của BOD5 khi xả vào nguồn loại A là

30 mg/l nên ta có hiệu quả xử lý cần thiết theo BOD là:
EBOD =

Lhh  Lt
188,76  30
.100% → EBOD =
.100% = 84,1 %
188,76
Lhh

* Theo Oxy hoà tan :
Không kể đến oxy khuyếch tán bề mặt. Hàm lượng BOD5 sau khi xử lý cho phép xả
vào nguồn Lt được tính trong biểu thức:
Qng×Ong - ( Q×Lng×10-2×K1ng + q×Lnth×10-2×K1nth ) = ( a×Qng + qsmax )Oyc
Lnt =

a.Qng
q

s
max

.(Ong  O yc  Lng .10 2 k1ng ).10 2k1 nt  O yc .10 2 k1nth

Với :
Qng : Lưu lượng tính tốn của nước nguồn, 48,1( m3/s );
Ong : Lương Oxy hoà tan vào nước của nguồn trước khi xả nước thải vào 6,7 (
mg/l );
Lng, Lt - BOD5 của nước nguồn và nước thải sau khi đã được cho phép xả vào
nguồn, Lng = 2,9 mg/l;

Lượng Oxy hoà tan nhỏ nhất cần đạt được là : 6mg/l
Suy ra ta tính được :
Lnth =

0,42.48,1
.(6,7  6  2,9.10  2.0,1 ).10 2.0,1  4.10 2.0,1 = -117,64 < 0
0,325

+ Có kể đến lượng Oxy khuyếch tán qua bề mặt:
Xác định nồng độ BOD5 yêu cầu để đảm bảo hàm lượng oxy hồ tan trong nước sơng
mà có kể đến qua trình khuyếch tán oxy bề mặt.
Ta có nhiệt độ của sơng là 21,5 0C, tra bảng ta có Osbh = mg/l8,58
Độ thiếu hụt oxy ban đầu là : Da = Osbh - Os = 8,58 - 6,7 = 1,88 mg/l

Công ty CPTM và CNC Hồng Anh

9

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Độ thiếu hụt oxy sau khi thải là : Dt = Obh - Ocfs = 8,58 -6 =2,58 mg/l
Thời gian tới hạn ứng với lượng oxy nhỏ nhất là :
lg(

tth =

k2

k1

 Da (k 2  k1) 

1 
k 1 . La


k 2  k1

Trong đó : La : nhu cầu oxy sinh hố ban đầu
k2 = 0,21 do vận tốc sông chảy yếu ( v < 0,5m/s )
k1 = 0,126
 0, 21  1,88  (0,21  0,126)  

lg 

 0,126 1

0,126  La



 tth =
 2 → La = 20,95 (mg/l )
0,21  0,126
q.Q ( La  Lng )
0,42  48,1(20,95  2,9)
 La 
 20,95  1041(mg / l )


 Lt 
0,325
q

 Theo tiêu chuẩn 5945 : quy định nồng độ giới hạn cho của BOD5 khi xả

thẻi nước vào nguồn loại A là 30 mg/l nên phải lấy lượng BOD cần xử lý = 50mg/l do
đó hiệu quả cần xử lý cần thiết theo BOD :
E BOD 

Lhh  LT
217,53  30
 100% 
 100%  86,2%
Lhh
217,53

Như vậy mức độ xử lý nước thải là :
. Hàm lượng chất thải lơ lửng là 70,8%
. Theo BOD mức độ xử lý là 86,2%
2. Lựa chọn dây chuyền công nghệ:
* Các mức độ xử lý cần thiết của nước thải:
Theo tính toán các yêu cầu xử lý ở phần trên ta có mức độ xử lý cần đạt đến:
- Theo hàm lượng chất lơ lửng: 70,8%
- Theo BOD mức độ xử lý : 86,2%
- Theo hàm lượng oxy hồ tan có kế đến sự khuyếch tán oxy khơng khí cần xử
lý hồn tồn nước thải.
* Lựa chọn dây chuyền cơng nghệ
Phương án I:

 Sơ đị dây chuyền cơng nghệ :

Cơng ty CPTM và CNC Hồng Anh

10

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Ngăn tiếp nhận

Song chắn rác

Máy nghiền rác

Bể lắng cát ngang

Sân phơi cát

Bể làm thống sơ bộ

Bể lắng ngang đợt I

Trạm nén khí

Bể Aerotank

Bể lắng ngang đợt II

Trạm Clo

Bể Metal

Bể nén bùn

Máng trộn

Bể tiếp xúc

Sân phơi bùn

Ra sơng

Cơng ty CPTM và CNC Hồng Anh

Bón ruộng

11

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MƠN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

 Phân tích phương án I:

- Nứoc thải được dẫn từ mạng lưới và đưa qua ống có áp vào ngăn tiếp nhận:
. Ngăn tiếp nhận được bố trí ở trên cao để đảm bảo thế năng cho nứoc có thể tự chảy

qua các cơng trình xử lý khác.
- Nước thải qua song chắn rác:
. Tại đây, các rác lớn sẽ được song chắn rác giữ lại
. Bộ phận vớt rác cơ giới sẽ đưa rác thải tơí máy nghiền sau đó rác nghiền được đưa
về bể ủ Mêtan dể xử lý.
- Nước thải tiếp tục đi qua bể lắn cát ngang:
. Ta thiết kế bể lắng cát ngang để có được sự tiện lợi trong thi công và vận dụng quản
lý mà vẫn đạt được hiệu quả xử lý cần thiết.
. Các loại hạt khoáng, cát, và kim loại ( một phần nhỏ ) sẽ được giữ lại và đưa sang
sân phơi cát để làm khô.
- Nước thải được dẫn tới bể đơng tụ sinh học:
. Cơng trình đơng tụ sinh học với chức năng của nó sẽ đảm bảo sự hoạt động ổn định
của các cơng trình sau.
- Tiếp nhận nước thải đi qua bể lắng ngang đợt I:
. Bước đầu của phân huỷ các chất hữu cơ.
. Bùn cặn lắng được đưa sang bể mêtan ủ.
- Nước thải tiếp tục đi sang bể Aroten để thực hiện quá trình phân hủy hữu cơ:
. Các chất hữu cơ khó phân huỷ sẽ được phân huỷ một cách triệt để hơn tại đây qua
quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật.
- Nước thải qua bể lắng đợt II:
. Nhằm tách các hạt cặn tạo thành ở bể aeroten, làm sạch hơn cho nước thải.
- Bùn lắng ở bể đợt II được đưa sang bể nén bùn ly tâm để giảm độ ẩm sau đó dẫn
sang bể mêtan và cuối cùng là sân phơi bùn.
- Sau đó nước thải được khử trùng, qua bể tiếp xúc làm tăng quá trình khử trùng của
chất hoá học và sự khuyếch tán trong nước.
- Nước thải sẽ được đưa qua mương dẫn và nguồn tiếp nhận.
- các chất bã sau khi phân huỷ ở bể mêtan thì được đưa ra sân phơi bùn. tại đây q
trình làm khơ và đưa bùn đi sử dụng sẽ được tiếp diễn.
* Phương án II:
 Sơ đồ dây truyền cơng nghệ

Cơng ty CPTM và CNC Hồng Anh

12

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Ngăn tiếp nhận

Song chắn rác

Máy nghiền rác

Bể lắng cát ngang

Sân phơi cát

Bể làm thống sơ bộ

Bể lắng ngang đợt I

Trạm nén khí

Bể Metal

Bể Biophin cao tải

Bể lắng ngang đợt II

Trạm Clo

Máng trộn

Bể tiếp xúc

Sân phơi bùn

Ra sơng

Cơng ty CPTM và CNC Hồng Anh

Bón ruộng

13

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MƠN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

 Phân tích phương án thứ 2:

- Nước thải được dẫn từ mạng lưới đưa qua ống có áp vàp ngăn tiếp nhận
. Ngăn tiếp nhận được bố trí ở trên cao để đảm bảo thế năng cho nước có thể tự
chảy qua các cơng trình xử lý khác.
- Nước thải qua song chắn rác:
. Tại đây các rác lớn sẽ được song chắn rác giữ lại

. Bộ phận vớt rác cơ giới sẽ đưa rác thải tơí máy nghiền sau đó rác nghiền được đưa
về bể ủ Mêtan dể xử lý.
- Nước thải tiếp tục đi qua bể lắn cát ngang:
. Ta thiết kế bể lắng cát ngang để có được sự tiện lợi trong thi công và vận dụng
quản lý mà vẫn đạt được hiệu quả xử lý cần thiết.
. Các loại hạt khoáng, cát, và kim loại ( một phần nhỏ ) sẽ được giữ lại và đưa sang
sân phơi cát để làm khô.
- Nước thải được dẫn tới bể đơng tụ sinh học:
. Cơng trình đơng tụ sinh học với chức năng của nó sẽ đảm bảo sự hoạt động ổn
định của các cơng trình sau.
- Tiếp nhận nước thải đi qua bể lắng ngang đợt I:
. Bước đầu của phân huỷ các chất hữu cơ.
. Bùn cặn lắng được đưa sang bể mêtan ủ.
- Nước thải tiếp tục đi sang bể Biophin để thực hiện quá trình phân hủy hữu cơ:
. Các chất hữu cơ khó phân huỷ sẽ được phân huỷ một cách triệt để hơn tại đây qua
quá trình sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật.
- Nước thải qua bể lắng đợt II:
. Nhằm tách các hạt cặn tạo thành ở bể Biophin, làm sạch hơn cho nước thải.
- Sau đó nước thải được khử trùng, qua bể tiếp xúc làm tăng quá trình khử trùng của
hoá chất và sự khuyếch tán trong nước.
- Nước thải sẽ được đưa mương dẫn ra nguồn tiếp nhận.
- Các chất bã sau khi phân huỷ ở bể mêtan thì được đưa ra sân phơi bùn.Tại đây quá
trình làm khô và đưa bùn đi sử dụng sẽ được tiếp diễn.
* Lựa chọn phương pháp tối ưu :
Dựa trên những ưu điểm nổi bật nhất của phương án I:
- Tính phù hợp giữa các cơng trình với cơng suất trạm, các đơn nguyên se phát
huy được hết công suất và ưu điểm.
- Các đơn nguyên có thể có khối tích lớn nhưng cũng phù hợp với tình hình của
địa phương về diện tích mặt bằng.
- Tính chất của các cơng tình phù hợp với điều kiện khí hậu cũng như trình độ

vận hành quản lý.
- Mặc dù khối lượng xây dựng cơng trình lớn nhưng phương án I sẽ ổn định sua
khi làm việc.
Cơng ty CPTM và CNC Hồng Anh

14

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

- Phương án II xây dựng thuận tiện nhưng sua 1 thời gian làm việc với cơng suất
lớn cơng trình làm việc khơng ổn định. Do bê Biophin sử dụng vật liệu lọc lên lớp
màng sinh vật bám trên vật liệu lọc, sau một thời gian làm việc sẽ giảm hiệu quả xử lý
Từ các ưu điểm trên ta quyết định chọn phương án I.

Phần II
TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH
TRONG SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
1. Ngăn tiếp nhận:
Nước thải thành phố thường được dẫn bằng các ống áp lực lên ngăn tiếp nhận.
Ngăn tiép nhận có lắp đậy, bố trí ở trên cao để từ đó nước thải có thể tự chảy qua các
cơng trình xư lý.
- Dựa vào Bảng 16.3 - Giáo trình: XỬ LÝ NƯỚC THẢI- PGS.TS. Hồng Văn Huệ;
PGS.TS Trần Đức Hạ, ta có thể sơ bộ chọn kích thước của ngăn tiếp nhận, ứng với
lưu lượng Qhmax = 1168(m3/h) như sau:
Kích thước sơ bộ ngăn tiếp nhận
( Bảng 2.1)
Kích thước cơ bản

A
2000

B
2300

H1
2000

h
1600

h1
750

b
750

l
600

l2
l1
10000 1200

Đường
kính
ống
dẫn

2 ống
250

Chọn mương dẫn nước sang cơng trình tiếp theo là mương có tiết diện hình chữ nhật,
ta có các thơng số cơ bản sau:
Thơng số tính tốn thuỷ lục mương dẫn

Thơng số tính tốn
chiều rộng máng

(Bảng 2.2)
Lưu lượng tính tốn (l/s )
qmax = 325
qtb = 241
800
800

Cơng ty CPTM và CNC Hồng Anh

15

qmin = 115
800

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Độ dốc i

Độ đầy (h/H)
Chiều caolớp nứơc (m)
Vận tốc v (m/s)

0,0005
0,743
0,743
0,61

0,0005
0,588
0.588
0,569

0,0005
0,328
0,328
0,4726

Ta tính được chiều sâu lớp nước lớn nhất với lưu lượng lớn nhất ứng với lưư lượng và
độ đầy lớn nhất 0,743:
→ h = 1000.0,743 = 743 (mm )
2. Song chắn rác :
* Số khe hở song chắn rác:
- Chọn 2 song chắn rác 1 cơng tác và 1 dự phịng.
Số khe hở n của 1 song chắn :
n

q.k 0
( khe )

 s .h1 .b

Với :
. q : lưu lượng tính tốn lớn nhất, ( m3/s );
. vs : tốc độ nước chảy qua song chắn, vs = 1 m/s
. h1 : Độ sâu nước ở chân song chắn rác, m;
. k0 : hệ số tính đến sự thu hẹp dịng chảy , k0 = 1,05;
. b : chiều rộng khe hở song chắn rác, chọn b = 0,016(m);

 n 

0,325.1,05
 29 ( khe )
1.0,743.0,016.2

* Chiều rộng buồng đặt song chắn rác:
Chiều rộng buồng đặt song chắn rác Bs :
Bs = d.(n + 1 ) + b.n ( m )
Với :
. d : độ dày thanh song chắn rác, d = 0,012 ( m );
→ Bs = 0,012.( 29-1 )+ 0,016.29 = 0,8 ( m )
- Kiểm tra vận tốc qua song chắn rác với lưu lượng nhỏ nhất nhằm tránh sự lắng
đọng cặn rong mương; v = o,4m/s
 min 

s
q min
0,115
  min 
 0, 22 ( m/s )

Bs .hmin
2.0,8.0,328

* Chiều dài buồng đặt song chắn rác:
Công thức:
L = l1 + l2 + ls ( m )
Với :

Công ty CPTM và CNC Hồng Anh

16

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

ls : Chiều dài đặt buồng song lấy bằng 3(m);
l1, l2 : chiều dài đoạn mương mở rộng, thu hẹp trước và sau thanh chắn rác:

Bs  Bm
( m)
2.tg

l

θ : góc mở,θ = 200, lấy bằng 0,349 rad ;
 l1 

0,8  0,8

0 ( m)
2tg 20

l2 = 0,5l1 = 0,5.0 = 0 ( m )
 L 0 + 0 + 3 = 3 ( m )
* Chiều sâu xây dựng của buồng đặt song chắn rác:
- Tổn thất áp lực qua song chắn rác:
htt =  .

2
2.g

.k 0 (m) ; k = 2;

Với :
 : hệ số tổn thất cục bộ của song chắn rác:
s
   . 
b

4/3

. sin 

. v : vận tốc trước song chắn rác, lấy bằng 1,0 (m/s );
. α : Góc nghiêng đặt song chắn rác, α = 600 ;
.  : Hệ số phụ thuộc vào thanh chắn rác; 2,42;
 0,012 
   2,42.


 0,016 

htt  2,02.

4/3

. sin 60  2,02

12
.3  0,31(m)
2.9,81

Ta lấy sơ bộ tổn thất xuất hiện khi máy vớt rác cơ giới hoạt động là 0,1 ( m )
- Chiều sâu xây dựng của buồng đặt song chắn rác:
H = h + hccln + hbv = 0,31 + 0,743 + 0,5 = 1,55( m )
với 0,5 là chiều cao bảo vệ
* Lượng rác giữ lại ở song chắn rác:
Luợng rác giữ lại ở song chắn rác được tính theo cơng thức:
w

a. N
8.129927

 2,85(m 3 / ng )
365.1000 365.1000

Công ty CPTM và CNC Hồng Anh

17

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Với :
. a : lượng rác tính trên đầu người trong một năm, 8 (l/ng.n )
. N : Số dan tính tốn tương đương theo hàm lượng cặn lơ lửng, 129927( người)
- Với dung trọng rác là 750 ( kg/m3 ) thì tọng lưọng rác trong ngày sẽ là:
p = 750.2,85 = 2137 kg/ng ↔ p = 2,137 T/ng
- Lượng rác trong từng giưog của ngày đêm:
p1 =

p
2,137
 kh 
 2  0,18 ( tấn/ngày)
24
24

- Rác được nghiền nhỏ bằng máy nghiền sau đó đưa trực tiếp đến bể mêtan.
- Lượng rác cung cấp cho máy ngiền là 40m3/tấn rác.
Q = 40.p = 40.2,137 = 85,48 ( m3/ngày )
- Tổng số song chắn rác là 3 trong đó 2 cơng tác, 1 dự phũng

2

1. Song chắn rác
2. Động cơ dẫn động
3. Bộ phận vớt rác

4. Dây chuyền
3
5. Buồng đặt song chắn rác

4

1

60

100

3. B lắng cát ngang:

Cơng ty CPTM và CNC Hồng Anh

18

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Bể láng cát nói chung có nhiệm vụ tách các hạt khống, các hạt mạt kim loại và cát...
có trọng lượng lớn ra khỏi nước thải.Sơ đồ tính tốn cho 2 bể làm việc và một bể dự
phịng :

1

2

1 - m ­¬ng dÉn nước vào
2 - m ương dẫn nước ra

3

3 - hố thu cặn
4 - m ươ n g ph â n ph èi

2

1

5 - m ­¬ng thu n­íc
5

4

* Bể lắng cát ngang :
 Chiều dài bể lắng cát ngang:
L

1000.K .v.h 1000.1,3.0,3.0,8

 12,89(m)
U0
24,2

Trong đó:
. K : hệ số phụ htuộc vào kiểu bể lắng, lấy K = 1,3

. h : chiều sâu tính tốn của bể lắng cát, chọn h = 0,8m
. v : Tốc độ của nước trong bể lắng, lấy v = 0,3 m/s
. Uo : Tốc độ thuỷ lực của hạt cát, theo TCXDVN 51:2006
lấy Uo =24,2(m/s )
- Chọn bể lắng cát gồm 2 nguyên đơn công tác và một ngun đơn dự phịng, diện tích
ướt của mỗi đơn nguyên:
W

q smax 0,325

 0,542, m 2
v.n
0,3.2

Trong đó:
qsmax : Lưu lượng lớn nhất giây của nước thải
n : số ngăn làm việc đồng thời, n = 2
 Chiều rộng của mỗi đơn ngun:
Cơng ty CPTM và CNC Hồng Anh

19

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

b

W 0,542


 0,68(m)
h
0,8

 Thể tích phần lắng cát của bể lắng cát xác định theo công thức:
N .P.T 129927.0,02.2
Wc  tt

 5, 2(m 3 )
1000
1000

trong đó :
. Ntt : dân số tính tốn theo chất lơ lửng
. P : lượng cát được giữ lại trong bể tíh theo đầu người, theo TCXDVN
51:2006 lấy P = 0,02l/ngđ
T : chu kỳ thải cát, lấy T = 2ngđ
 Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát :
Wc
5,2
hc 

 0,297(m)
L.b.n 12,89.0,68.2

Trong đó:
n : số ngăn làm việc của bể lắng, n = 2
 Chiều cao xây dựng của bể lắng ngang:
HXD = htt + hc + hbv = 0,8 + 0,3 + 0,5 = 1,59m lấy HXD = 1,6 m

Trong đó :
hbv : chiều cao bảo vệ, lấy hbv = 0,5m
Kiểm tra lại tíh tốn với điều kiện: vmin >= 0,15 (m/s) đảm bảo tính lắng cặn
v min

q smin
0,115


 0,26(m / s )
2.b.hmin 2.0,68.0,328

Cát được đưa ra khỏi bể bằng thiết bị nâng thuỷ lực.
4. Sân phơi cát :
Cát được làm ráo ở sân phơi cát. Sân phơi cát được xây dựng gần bể lắng cát, chung
quanh được đắp đất cao. Nước sau khi tu từ sân phơi cát qua hệ thống ống dẫn về
trước bể lắng cát.

Cơng ty CPTM và CNC Hồng Anh

20

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MƠN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN
Mặt cắt A- A

4

Ra sân phơi cát

3
2

1

1. ống dẫn cát từ bể lắng
2. Mương phân phối
3. ống dẫn D200 để tiêu nước
4. hai lớp nhựa lót sân
I

I

Mặt bằng sân phơi cát
Ra sân phơi cát

- Diện tích sân phơi cát được tính theo cơng thức :
F

c
P.N tt .365 0,02.129927.365

 189,98(m 2 )
1000.h
1000.5

Với :
. P : Lượg cát tính theo đầu người trong một ngày đêm, P = 0,02( l/ngđ)
. h : chiều cao lớp cát trong một năm, h = 5 (m/năm)
. Nctt : Dân số tính tốn theo chất lơ lửng, Nctt = 129927người
Ta chọn diện tích xây dựng là 190 m2 và sân phơi cát gồm 2 ô với kích thước mỗi ơ là
9,5×10m
5. Bể lắng ngang đợt I:
- Bể lắng ngang đợt I là bể lắng sơ bộ các tạp chất thô không tan trong nước thải
- Việc tính tốn bể lắng ngang đợt I được tiến hành tuân theo quy định trong điều 6.542TCN-51-2006.

Công ty CPTM và CNC Hồng Anh

21

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MƠN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Hbv

SƠ ĐỒ TÍNH TON B LNG NGANG T I

máng dẫn nước vào

2

máng dẫn nước ra

3

hố thu cặn

4

mương phân phối nước

5

mương thu nước

Hth

1

2

Hct

1

3

3

hct: chiều cao công tác
hth: chiều cao lớp trung hòa

5

hbv: chiều cao líp b¶o vƯ

1

2
4

Các thơng số kỹ thuật bẻ lắng ngang đợt I:
- Chiều dài bể lắng ngang:
L

v.H
K .U 0

Với :
. v : vận tốc dòng nước trong bể lắng ngang, theo quy phạm v = 8mm/s
. H : chiều cao công tác của bể lắng , lấy H = 3m
. K : hệ số phụ thuộc loại bể lắng , với bể lắng ngang K = 0,5
. U0 : độ thô thuỷ lực của hạt cặn, được xác định theo công thức sau:
U0 

1000.K .H
 K .H 

 h 

n

w

 .t 

1000.0,5.3
 1,41(mm / s )
0,96.843.1,32

Với :
. n : hệ số phụ thuộc tính chất của chất lơ lửng, với nước thải sinh hoạt
n = 0,25

Công ty CPTM và CNC Hồng Anh

22

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

. α : Hệ số tính đến ảnh hưởng của nhiệt độ của nước thải.Theo tiêu chuẩn tính
tốn về nước thải ta có : α =0,96
. t: Thời gian lắng của nước thải trong hình trụ với chiều sâu lớp nước h đạt hiệu
quả lắng bằng hiệu quả lắng tính tốn lấy theo bảng 612 TCN 51-2006. Với Chh =
342,79(mg/l )
Ta có : t = 843s, hiệu suất lắng E = 55%
n

n

K .H 

 K .H 
.

 được tra theo bảng 6.13 TCN 51-2006, H = 3m ta có 
 =1,32
 h 

 h 

. w : vận tốc của dòng chảy theo thành phần đứng, theo bảng 6.11TCN 51-2006, w
= 0,03(mm/s)
Ta tính được chiều dài bể:
L

8.3
 34,04(m)
0,5.1,41

- Diện tích ướt của bể lắng:


Qmax 0,325

 40,625(m 2 )
v
0,008

- Tổng chiều rộng bể:
B

 40,625

 13,54m
H
3

Chọn số ngăn bể là n = 4.→ chiều rộng mỗi ngăn bể là:
b = B/4 = 3,385 (m)
- Kiểm tra vận tốc thực tế :
vth 

Qmax
0,325

 0,0089m / s  8,9mm / s
3,6.H .b 3,6.3.3,385

- Chiều cao xây dựng bể:
HXD = h1 + h2 + h3 + h4 = 0,5+ 3 + 0,3+ 0,3 = 4,1(m)
trong đó :
. h1 : chiềucao bảo vệ , h= 0,5m
. h2 = H = 3 m
. h3 : chiều cao lớp nước trung hoà chọn h3 = 0,3 m
. h4 : chiều cao lớp bùn cặn ( 0,2- 0,5 )m
Vậy tổng thể tích của bể lắng ngang đợt I là :
W = B.L. (Hxd -h1) = 13,54.34,04.(4,1- 0,5)= 1659,24 (m3 )
Thời gian lưu nước trong bể với lưu lượng lớn nhất :
T

W

1659,24

 1,42(h)
Q max 0,352.3600

- Dung tích ngăn chứa cặn :
Wc 

Qngd . .C 0 .E.T .100
(100  p).

Công ty CPTM và CNC Hồng Anh

23

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MƠN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Trong đó:
. Qngd : lưu lượng ngày đêm, Qngd = 20850(m3/ngd)
. Co : Nồng độ chất lơ lửng trong nước thải trước khi lắng, C0 = 342,74(mg/l)
. E : hiệu suất bể lắng ngang đợt I , E = 55%
. T : Thời gian giữa hai lần xả cặn, T = 1 ngày
. p : độ ẩm của cặn, p = 93%
. γ : trọng lượng trên một đơn vị thể tích của cặn (1T/m3 )
Wc 

Qngd . .C 0 .E.T .100

(100  p).



20850.342,74.55.1
 56,15(m 3 / ng .d )
(100  93).10 6

Hàm lượng cặn sau khi qua bể:
C

C 0 .(100  E 0 ) 342,74.(100  55)

 154,23(mg / l )
100
100

Ta thấy C > 150mg/l do vậy cần làm thoáng sơ bộ, tạo quá trình keo tụ cặn lơ lửng
làm tăng hiệu suất quá trình lắng trong bể cát: E0 = 65 %
C 

C 0 .(100  E 0 ) 342,74.(100  65)

 119,96(mg / l )
100
100

Vậy hàm lượng cặn sau lắng I thoả mãn yêu cầu xử lý tiếp theo.
 Tính tốn bể làm thống sơ bộ :
- Thể tích bể làm thoáng sơ bộ được xác định:

Wsb 

q max .t 0,325.1200

 6,5(m 3 )
60
60

Với t: thời gian thổi khí, t = 20 phút = 1200s
q: lưu lượng giây lớn nhất
- Lượng khơng khí cần cung cấp cho bể làm thống được xác định theo lưu lượng
riêng của khơng khí :
V = D.qmax = 0,5.0,325 = 0,163 (m3/s)
với D : lưu lượng nước của khơng khí trên 1 m3 nước thải, D = 0,5m3/m3.
- Diện tích bể làm thống sơ bộ mặt bằng:
F

V 0,163

 5,4(m 2 )
I
0,03

với I = 0,03m3/giờ: cường độ thổi khí lên 1m2 mặt nước trong 1h
Kích thước thiết kế bể làm thoáng sơ bộ: 3,4 x 1,6 m
- Chiều cao cơng tác của bể làm thống sơ bộ :
H = W/F = 6,5/5,4 = 1,2 m
Chiều cao bảo vệ của bể chọn hbv = 0,3m

Công ty CPTM và CNC Hồng Anh

24

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo


ĐỒ ÁN MÔN HỌC: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Hàm lượng chất lơ lửng sau khi làm thoáng sơ bộ và lắng với hiệu suất 65% được tính
bằng cơng thức :
C 

C 0 .(100  E 0 ) 342,74.(100  65)

 119,96(mg / l )
100
100

Kết quả này thoả mãn yêu cầu
- Sau bể làm thoáng sơ bộ và bể lắng ngang BOD giảm 15% do đó ta có BOD của
nước tahỉ trước khi vào bể Biophin là:
BOD = 188,76.(100-15)% = 160,45mg/l
6.Bể Biophin ( bể lọc sinh học cao tải )
Nước sua khi làm thoáng sơ bộ và lắng ở bể lắng ngang đợt I, được dẫn tới bể
Biophin. Tính tốn bể Biophin dựa trên TCXDVN 51 -2008. BOD5 của nứoc thải
không vượt quá 250mg/l.
Hệ số hoạt động của bể K:
K

La

Lt

Trong đó :
La : BOD5 của nước thải đưa vào bể
Nước sau khi xử lý lắng ngang đợt I, BOD5 giảm 15%
BOD5 trước Biophin là La = 188,76.0,85 = 160,4(mg/l)
Lt : BOD5 của nước thải đã làm sạch Lt = 30 (mg/l)
Từ đó ta có K = 160,4/30 = 5,34
Theo 7.118 và bảng 7.23 TCXDVN 51 - 2008 ta có
Chọn tải trọng thuỷ lực : Q = 30m3/m2.ng.đ. Ứng với nhiệt độ trung bình về mùa
đơng là 21,50C. Ta có các thơng số :
Lưu lượng khí đưa vào bể B = 8m3/m2 nước thải.
- Chiều cao lớp vật liệu lọc H = 2m
Do BOD5 < 250mg/l nên chúng ta khơng phải tuần hồn nước thải.
* Diện tích bể Biophin:
F

Q
q0

trong đó :
Q : Lưu lượng thải trung bình của nước thải, m3/ngày
Q = 20850m3/ng.đ
q0 : Tải trọng thuỷ lực
F

Q 20850

 695m 2
q0

30

Công ty CPTM và CNC Hồng Anh

25

Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo