bảo vệ môi trường nước

ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
LÔØI MÔÛ ÑAÀU
  
Bảo vệ môi trường ngày nay đang là một vấn đề vô cùng trọng yếu và cấp bách của mọi quốc gia vì nó
liên quan đến vấn đề sống còn của nhân loại. Cùng với sự phát triển của khoa học kỷ thuật và công nghệ,
cùng với sự phát triển của thế giới xung quanh và hành động một cách vị kỉ, nhiều quốc gia đã tàn phá môi
trường_ cái nôi nuôi dưỡng chính họ, và con người đã từng bước nhận thức được nguy cơ này.
Môi trường sống của con người bao gồm nhiều lĩnh vực khác nhau như: tự nhiên, xã hội, khoa học kỹ
thuật… nhưng để con người tồn tại và phát triển một cách hiệu quả, chúng ta phải kể đến môi trường tự
nhiên mà trong đó môi trường nước đóng vai trò quan trọng.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, kéo theo nhu cầu của con người ngày càng cao. Do đó, vấn đề
sử dụng nước đã và đang được cảnh báo. Con người sử dụng nước với nhiều mục đích khác nhau như sinh
hoạt, công nghiệp…ở mỗi mục đích, lượng nước xả ra không hợp lý sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời
sống cũng như cảnh quan môi trường
Hiện nay, môi trường nước bị ô nhiễm đến mức báo động nguy hiểm trên toàn thế giới đặc biệt là với các
nước đang phát triển như VIỆT NAM chúng ta. Sự phát triển của khoa học cùng với sự phát triển mạnh mẽ
của các nghành sản xuất công nghiệp, tất cả đều hướng tới nhu cầu của con người. Khi nhu cầu tăng lên,
kéo theo vấn đề ô nhiễm cũng tỉ lệ thuận với nó.
Bởi vậy, việc bảo vệ môi trường nói chung và bảo vệ môi trường nước nói riêng đang trở thành một vấn đề
quan trọng và vô cùng cấp bách của toàn cầu.
CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ CÁC DỮ LIỆU CƠ SỞ
GVHD: ThS. VŨ PHÁ HẢI SVTH: HỒ THỊ NGỌC ÁNH
MSSV: 710524B
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
1.1Các số liệu thuỷ văn và chất lượng nước của nguồn tiếp nhận nước thải- sông ĐỒNG NAI
(nguồn loại B) với các số liệu sau:
Lưu lượng trung bình của nước sông Q
s
= 54 m
3
/s

Vận tốc dòng chảy trung bình V
tb
= 0,7 m/s
Độ sâu trung bình H
tb
= 4,2 m
Hàm lượng chất lơ lửng trong nước sông b
s
= 9 mg/L
Hàm lượng oxy hoà tan O
s
= 4 mg/L
Nhu cầu oxy sinh hoá L
s
= 3,5 mg/L
Nhiệt độ trung bình của nước sông T = 25
0
C
1.2Các số liệu về thời tiết, địa chất thuỷ văn và địa chất công trình:
Nhiệt độ trung bình năm của không khí 25
0
C
Hướng gió chủ đạo trong năm Đông- Nam
Mực nước ngầm cao nhất ở khu vực đang xét 7m
Yêu cầu cơ bản về chất lượng nước thải sau khi xử lý xả vào sông ĐỒNG NAI như sau
pH 5,5-9
Chất lơ lửng khômg vượt quá 100 mg/L.
COD : không vượt quá 80 mg/L
Sắt: không vượt quá 5 mg/L.
1.3Nhiệm vụ thiết kế:

Đề xuất các phương án xây dựng trạm xử lý nước thải
Tính toán thiết kế các công trình đơn vị
Lập mặt bằng trạm xử lý, sơ đồ công nghệ, mặt cắt dọc theo nước, và chi tiết một công trình đơn vị(tự
chọn).
GVHD: ThS. VŨ PHÁ HẢI SVTH: HỒ THỊ NGỌC ÁNH
MSSV: 710524B
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ

2.1Thành phần và tính chất của nước thải
pH COD TSS khác
Nước thải 2.5-5 400 200-300 Sắt 120g/l
Tiêu chuẩn
5945-2005
5.5-9 80 100 5 mg/l
2.2 Sơ Đồ Cơng Nghệ:
CHỤP HƯỚNG DÒNG
TOLE DÀY 3mm
ỐNG DẪN BÙN
ỐNG TRUNG TÂM
TOLE DÀY 3mm
ỐNG HÚT BÙN
+ 1
.400
7
BỂ NÉN BÙN
SLUDGE THICKENER
BƠM BÙN
SLUDGE PUMP
NGUỒN 15 m3/h

NƯỚC
WATER
Water
Nước
BỂ TIẾP NHẬN
STORAGE TANK
Water
Nước
Preasure air
Khí nén
SOLENOID VALVE
Preasure air
Khí nén
 
Landfill
Bãi rác
Sludge Mixer
tank
Bể trộn bùn
Pneumatic double
diaphragm pump
Bơm màng đôi dạng khí
EQUALIZATION TANK
BỂ ĐIỀU HÒA
NGUỒN TIẾP NHẬN
BỂ LỌC ÁP LỰC
BỂ TRUNG GIAN
TANSFER TANK
BỂ LẮNG
CLARIFIER TANK

POLYMER
pH C.pH C.
CỤM TRUNG HÒA KEO TỤ
VÀ TẠO BÔNG
NƯỚC
VÔI
NƯỚC
VÔI
NƯỚC
POLYMER
NƯỚC
THIẾT BỊ TÁCH DẦU
TRỌNG LỰC
(GREENTECH)
GVHD: ThS. VŨ PHÁ HẢI SVTH: HỒ THỊ NGỌC ÁNH
MSSV: 710524B
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP
BÃI RÁC
NGUỒN TIẾP NHẬN
BỂ TIẾP NHẬN
BỂ ĐIỀU HOÀ
BỂ TRUNG HOÀ
BỂ KEO TỤ
BỂ TẠO BÔNG
BỂ LẮNG
BỂ LỌC
BỂ CHỨA BÙN
BỂNÉN BÙN
MÁY ÉP BÙN
BỂ TRUNG GIAN

N
U ? C TH? I
GVHD: ThS. VŨ PHÁ HẢI SVTH: HỒ THỊ NGỌC ÁNH
MSSV: 710524B
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
2.3Thuyết minh sơ đồ công nghệ:
Nước thải từ nhà máy sẽ được tập trung ở bể tiếp nhận rồi được đưa sang bể điều hoà nhằm ổn định lưu
lượng và nồng độ nước thải. Tiếp đó sẽ cho qua bể trung hoà để nâng pH lên rồi dẫn qua bể keo tụ, tại
đây, các chất keo tụ được cho vào trong nước thảinhằm làm tăng khả năng kết dính rồi hình thành các
bông cặn lớn ở bể tạo bông, sau đó nước thải được dẫn qua bể lắng để tách các bông cặn này ra rồi tiếp
tục cho qua bể lọc.Phần bùn lắng ở bể lắng sẽ được tập trung ở bể chứa bùn, sau đó dẫn qua bể nén bùn
để làm giảm độ ẩm rồi tiếp tục cho vào máy ép bùn để làm giảm độ ẩm đến mức tối đa. Bùn này sẽ
được xe của các công ty vệ sinh chuyên chở đến bãi rác.

GVHD: ThS. VŨ PHÁ HẢI SVTH: HỒ THỊ NGỌC ÁNH
MSSV: 710524B
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
3.1 Bể tiếp nhận:
3 3
3
max
15 / 360 /
15 1,2 18 /
tb
tb
Q m h m ngày
Q Q K m h
= =
= × = × =

Thể tích bể tiếp nhận:
3
max
20
18 6
60
h
b
V Q t m= × = × =
Trong đó: Q: lưu lượng nước thải,Q = 15
3
/m h
t : thời gian lưu nước trong bể, t = 10-30 phút, chọn t = 20 phút
Chọn chiều cao hữu ích H = 2 m.
Chiều cao an toàn lấy bằng chiều sâu đáy ống cuối cùng,
0,7
f
h m=

Chiều cao tổng cộng của bể:

2 0,7 2,7
tc f
H H h m= + = + =
Chọn bể có tiết diện ngang là hình tròn trên mặt bằng
Đường kính bể là:
4 4 6
1,955
2
b

V
D m
H
π π
= × = × =
Chọn D = 2 m
Chiều cao xây dựng của bể tiếp nhận:

2,7 0,3 3
xd tc bv
H H h m= + = + =
Chọn chiều cao bảo vệ
bv
h
= 0,3 m
Kích thước của bể tiếp nhận:
D x H = 2 x 3 m
Chọn loại bơm nhúng chìm đặt trong bể, bơm có công suất
3
max
18 /
h
b
Q Q m h= =
Cột áp H = 8-10 m
3.2Bể điều hòa
Tính toán kích thước bể điều hoà
Bể điều hoà có nhiệm vụ điều hoà lưu lượng và nồng độ nước thải.
Chọn thời gian lưu nước t = 8h
Thể tích cần thiết của bể

3
15 8 120
h
đh tb
V Q t m= × = × =
Chiều cao của bể là H = 4 m
Diện tích bể:
F=120/3=30m
3
Chọn L=6m, w=5m
Chiều cao xây dựng của bể là:
4 0,5 4,5
xd bv
H H h m= + = + =
Chọn chiều cao bảo vệ
0,5
bv
h m=
Tính toán xáo trộn bể điều hòa
Mục đích xáo trộn là ổn định nồng độ, chống lắng cặn, chống sinh mùi.
Chọn dạng xáo trộn là xáo trộn khí nén có giá trị 15 l/m
3
/p (dựa vào bảng 2.1)
GVHD: ThS. VŨ PHÁ HẢI SVTH: HỒ THỊ NGỌC ÁNH
MSSV: 710524B
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Dạng khuấy trộn Giá trị Đơn vị
Khuấy trộn cơ khí 4-8
3
/W m

thể tích
Khuấy trộn khí nén 10-15 L/m
3
.phút (m
3
thể tích bể)
Bảng 2.1 Giá trị năng lượng xáo trộn cho bể điều hòa
Q
khí
= 120 *15 =1800l/p =30 l/s = 0,03m
3
/s
Chọn ống thổi khí bằng thép, đường kính ống chính là 114mm
Diện tích tiết diện ống chính
F = Q
khí
/v = 0,03/10 =3.10
-3
(m
2
)
Với v là vận tốc dòng khí, chọn v =10m/s (bảng 1.2)
Đường kính ống dẫn khí
2 3
4 4 3.10
0,06 60
4 3,14
d F
F d m mm
π

π
−
×
= ⇒ = = = =
Lưu lượng khí qua ống nhánh
Chọn ống chính có 10 ống nhánh nhỏ
q
n
=Q
khí
/12=0,03/10=0,003 (m
3
/s)=3 l/s=3.10
-3
m
3
/s
chọn vận tốc qua ống nhánh là v
n
= 15m
3
/s (bảng 2.2)
Đường kính, mm Vận tốc, m/s
25-75 6-9
100-250 9-15
300-610 14-20
760-1500 19-33
Bảng 2.2 Bảng giá trị tính toán ống dẫn khí
Diện tích tiết diện một ống nhánh
F

n
=q
n
/v
n
=3.10
-3
/15=0,2.10
-3
m
2
Đường kính ống nhánh
d
n
=
3
4
4 0,2.10
0,016 16
3,14
n
F
m mm
π
−
×
= = =
Do trên thị trường không có ống d=16mm nên chọn ống d=21mm
Tính số lỗ trên mỗi ống nhánh
Chọn lỗ có đường kính d=5mm

Diện tích mỗi lỗ là
F
1lỗ
= (3,14*d
2
)/4=(3,14*5
2
)/4=19,625mm
2
=19,625.10
-6
m
2
V
khí
qua lỗ >= 0,7m/s để không lắng cặn
Chọn v = 0,8 m/s
Tổng diện tích lỗ trên mỗi nhánh

∑
F
lỗ
= q
n
/v =3.10
-3
/0,8 = 0,00375 = 3,75.10
-3
m
2

Số lỗ trên một ống nhánh
n=
∑
F
lỗ
/F
1lỗ
=3,75.10
-3
/19,625.10
-6
= 191 lỗ
GVHD: ThS. VŨ PHÁ HẢI SVTH: HỒ THỊ NGỌC ÁNH
MSSV: 710524B
ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
Khoảng cách giữa các ống nhánh
1
10 ( 1)
n
d d n W× + + =
Trong đó:

n
d
: đường kính ống nhánh,
n
d
=0,016m

1

d
: khoảng cách giữa các ống nhánh
n : số khoảng cách giữa các ống nhánh, có 10 ống nhánh
⇒
n = 11
W : chiều dài bể, W = 5m
1
0,016 10 11 5d× + × =
⇒
1
0,44d m=
Khoảng cách giữa các lỗ trên mỗi ống nhánh
2
191 ( 1)
l
d d n L× + + =
Trong đó:
l
d
: đường kính lỗ,
l
d
=5mm
2
d
: khoảng cách giữa các lỗ
n : số khoảng cách giữa các lỗ, có 191 lỗ
⇒
n=192
2

0,005 191 192 6d× + × =
2
0,027 27d m mm⇒ = =
3.3 Bể trung hòa
Chọn thời gian lưu nước trong bể là 30p = 0,5h
Thể tích bể trung hoà
3
15 0,5 7,5
b
V Q t m= × = × =
Trong đó:
Q: lưu lượng nước thải, Q = 15 m
3
t: thời gian lưu nước trong bể, t = 0,5h
Chọn chiều cao hữu ích của bể
2
b
h m=
Diện tích bể trung hoà:
7,5
3,75
2
b
b
V
F m
H
= = =
chọn kích thước bể: LxW = 2x2 m
Chọn chiều cao bảo vệ

0,5
bv
h m=
Chiều cao xây dựng của bể:
2 0,5 2,5
xd bv
H H h m= + = + =
Chọn Gradient vận tốc
1
80G S
−
=
Năng lượng yêu cầu cho bể là:
2 2 3
80 0,89 10 7,5 42,72P G V W
µ
−
= × × = × × × =
Trong đó:
P: năng lượng yêu cầu cho bể trung hòa, W
G:Gradient vận tốc,
1
80G S
−
=
µ: độ nhớt động học,
3 2
0,89 10 . /N S m
µ
−

= ×
V: thể tích bể trung hòa, V = 7,5 m
3
GVHD: ThS. VŨ PHÁ HẢI SVTH: HỒ THỊ NGỌC ÁNH
MSSV: 710524B