Đồ án: thiết kế xây dựng hệ thống sử lý nước thải sinh hoạt khu chung cư công suất 150m3ngày đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Trường Đại học Công Ngiệp HN

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

________________

______________

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

Họ và tên: Ngô Văn Hiệp

Mã sinh viên: 0741040099

Lớp: Điện 2

Khoá: 7

Ngành: Kỹ thuật điện, điện tử
1. đề tài: thiết kế xây dựng hệ thống sử lý nước thải sinh hoạt khu
chung cư công suất 150m3/ngày đêm
2. Các số liệu ban đầu:
- Tự chọn
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
- Phân tích lựa chọn công nghệ xử lý
- Tính toán các thiết bị chính
4. Các bản vẽ và đồ thị:

- Bản vẽ sơ đồ công nghệ đầy đủ
- Bản vẽ bố trí cao trình (A3)
- Bản vẽ chi tiết thiết bị chính(A3)
5. Cán bộ hướng dẫn
ThS.Nguyễn Hữu Hải
6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án chuyên ngành:25/11/2015
7. Ngày hoàn thành đồ án chuyên ngành:
Hà Nội, ngày

tháng

năm

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN


LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay nhu cầu đời sống sinh hoạt của các cá nhân, công ty doanh
nghiệp ngày càng cao và với sự phát triển của muôn vàn các chất thải làm cho
môi trường của chúng ta ngày càng xấu đi, vì vậy các cơ quan chức năng đã
vào cuộc và ra những uy định yêu cầu, văn bản, điều luật bắt buộc các cá
nhân tổ chức khi sản xuất kinh doanh phải tự ra giải pháp về xử lý nước thải
sinh hoạt.
Với sự ô nhiễm nước thải của nước ta hiện nay. Qua những môn em đã
học,và sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Th.s Nguyễn Hữu Hải đã cho em
những những kiến thức và kinh nhiệm giúp em có thể hoàn thành đồ án :”
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư với công suất
150m3/ngày đêm ” với công nghệ mới ,hiệu quả xử lý cao làm giảm một
phần nước thải nói chung và nước thải sinh hoạt nói riêng

Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
I.

Nguồn gốc nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước đã được sử dụng cho các mục đích ăn uống,
sinh hoạt, tắm rửa, vệ sinh nhà cửa ... của các khu dân cư, công trình công cộng,
cơ sở dịch vụ ...Như vậy, nước thải sinh hoạt được hình thành trong quá trình
sinh hoạt của con người. Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như
bệnh viện, trường học, nhà ăn…cũng tạo ra cácloại nước thải có thành phần và
tính chất tương tự như nước thải sinh hoạt.
Lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư được xác định trên cơ sở nước
cấp. Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt của các khu dân cư đô thị thường là từ 100
đến 250 /1người/ngày (đối với các nước đang phát triển) và từ 150 đến 500
l/người/ngày (đối với các nước phát triển). Tiêu chuẩn cấp nước các đô thị
nước ta hiện nay dao động từ 120 đến 180/người/ngày. Đối với khu vực nông
thôn, tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt từ 50 đến 120/người/ngày. Tiêu chuẩn nước
thải phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước. Thông thường tiêu chuẩn nước thải
sinh hoạt lấy bằng 80 đến 100% tiêu chuẩn cấp nước cho mục đích nào đó.
Ngoài ra, lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư còn phụ thuộc vào điều kiện
trang thiết bị vệ sinh nhà ở, đặc điểm khí hậu thời tiết và tập quán sinh hoạt của
nhân dân. Lượng nước thải sinh hoạt tại các cơ sở dịch vụ, công trình công cộng
phụ thuộc vào loại công trình, chức năng, số người tham gia, phục vụ trong đó.
Tiêu chuẩn thải nước của một số loại cơ sở dịch vụ và công trình công cộng
này được nêu trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Tiêu chuẩn thải nước của một số loại cơ sở dịch vụ và công trình
công cộng.
Nguồn nước thải
Nhà ga, sân bay
Khách sạn
Nhà ăn
Siêu thị
Bệnh viện
Trường đại học
Bể bơi
Khu triển lãm giải trí

Đơn vị tính
Hành khách
Khách
Nhân viên phục vụ
Người ăn
Người làm việc
Giường bệnh
Nhân viên phục vụ
Sinh viên
Người tắm
Người tham quan

Lưu lượng/1ngày
7,5-15
152-212
30-45
7,5-15
26-50

743-908
19-56
56-113
19-45
15-30

3


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

Lượng nước thải tập trung của đô thị rất lớn. Lượng nước thải của thành
phố 20 vạn dân khoảng 40 đến 60 nghìn m 3/ngày. Tổng lượng nước thải thành
phố Hà Nội(năm 2006) gần 500.000 nghìn m 3/ngày. Trong quá trình sinh hoạt,
con người xả vào hệ thống thoát nước một lượng chất bẩn nhất định, phần lớn là
các loại cặn, chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng. Ở nước ta Tiêu chuẩn
TCXD51:2007 quy định về lượng chất bẩn tính cho một người dân xả vào hệ
thống thoát nước trong một ngày theo bảng 1.2 sau đây.

Bảng 1.2 lượng chất bẩn của một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát
nước ( theo quy định cuả TCXD 51:2007)
Các chất
-Chất lơ lửng (SS )
- BOD 5 của nước thải chưa lắng
- BOD 5 của nước thải đã lắng
- Nitơ amôn (N-NH4)
- Phốt phát (P2O5)
- Clorua (Cl-)

II.

Giá trị, g/ng.d
60/65
65
30/35
8
3,3
10

Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt

Thành phần nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, đặc
điểm hệ thống thoát nước điều kiện trang thiết bị vệ sinh... và có thể tham khảo
theo bảng 1.3 sau đây.
Chỉ tiêu
Trong khoảng
Trung bình
Tổng chất rắn (TS),mg/l
350-1200
720
Chất rắn hòa tan (TDS),mg/l
250-850
500
Chất rắn lơ lửng (SS),mg/l
100-350
220
BOD5, mg/l
110-400
220

Tổng nitor , mg/l
20-85
40
Nitor hữu cơ, mg/l
8-35
15
Nitor Amoni, mg/l
12-50
25
Nitor Nitrit, mg/l
0-0,1
0,05
Nitor nitrat, mg/l
0,1-0,4
0,2
Clorua, mg/l
30-100
50
Độ kiềm mgCACO3/l
50-200
100
Tổng chất béo, mg/l
50-150
100
Tổng photpho, mg/l
8
4


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ lớn (từ 50 đến
55%),chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có vi sinh vật gây bệnh. Đồng thời trong
nước thải còn có nhiều vi khuẩn phân huỷ chất hữu cơ, cần thiết cho các quá
trình chuyển hoá chất bẩn trong nước. Trong nước thải đô thị còn có vi khuẩn
gây bệnh phát triển, tổng số coliform từ 106đến 109 MPN/100ml, fecal
coliform từ 104 đến 107 MPN/100ml.
Như vậy nước thải sinh hoạt của đô thị, các khu dân cư và các cơ sở dịch vụ,
công trình công cộng có khối lượng lớn, hàm lượng chất bẩn cao, nhiều vi
khuẩn gây bệnh là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính đối với môi
trường nước

5


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

I.

Xử lý cơ học

Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý sơ bộ) nhằm mục đích loại bỏ tạp chất
không tan (rác, cát, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các táp chất trôi nổi…) ra khỏi
nước thải, điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải.

Các công trình xử lý cơ học xử lý nước thải thông dụng:
1. Song chắn rác
Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc có thể đặt
tại các miệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích
thước lớn như: nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nylon, vải vụn và các loại rác khác,
đồng thời bảo vệ các công trình bơm, tránh ách tắc đường ống, mương dẫn.
Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành 2 loại:
– Song chắn thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 ÷ 100 mm.
– Song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 ÷ 25 mm.
2. Lưới lọc
Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các
thành phần quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ.
Kích thước mắt lưới từ 0,5 ÷ 1,0 mm.
Lưới lọc thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay
tròn (hay còn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dĩa.
3. Bể lắng cát
Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa, trước
bể lắng đợt 1. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng như cát, sỏi,
mảnh vỡ thủy tinh, kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng,… để bảo vệ các
thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn, giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý tiếp theo.
Bể lắng cát gồm 3 loại:
– Bể lắng cát ngang
– Bể lắng cát thổi khí
– Bể lắng cát ly tâm

6


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

Hình 3.1: Sơ đồ hoạt động của bể lắng cát thông thường
4. Bể tách dầu mỡ
Các loại công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công
nghiệp, nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước. Các
chất này sẽ bịt kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học…
và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó
khăn trong quá trình lên men cặn.
5. Bể điều hòa
Bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử
lý ổn định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và
lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý
sinh học. Bể điều hòa có thể được phân loại như sau:
– Bể điều hòa lưu lượng
– Bể điều hòa nồng độ
– Bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ
6. Bể lắng
Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo
nguyên tắc trọng lực. Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau. Quá trình lắng
tốt có thể loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn có trong nước thải. Vì vậy đây là
quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu hay
sau xử lý sinh học. Để có thể tăng cường quá trình lắng ta thể thêm vào chất
đông tụ sinh học.
Bể lắng được chia làm 3 loại:
– Bể lắng ngang
– Bể lắng đứng: mặt bằng hình tròn hoặc hình vuông. Trong bể lắng hình
tròn nước chuyển động theo phương bán kính (radian).
– Bể lắng ly tâm: mặt bằng là hình tròn. Nước thải được dẫn vào bể theo
chiều từ tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập tring rồi dẫn ra ngoài.

7


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

7. Bể lọc
Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nước
thải với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua
các vật liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền
nhỏ…Bể lọc thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc. Quá trình lọc chỉ
áp dụng cho các công nghệ xử lý nước thải tái sử dụng cần thu hồi một số
thành phần quý hiếm có trong nước thải. Các loại bể lọc được phân loại như
sau:
– Lọc qua vách lọc
– Bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt
– Thiết bị lọc chậm
– Thiết bị lọc nhanh
II. Khử trùng nước thải
II.1. Khái niệm khử trùng nước thải
- Nước thải là nước được thải ra sau khi được sử dụng (cho nhu cầu sinh hoạt
của con người hoặc nhu cầu sản xuất công nghiệp).
- Khử trùng nước thải là quá trình loại bỏ trong nước thải những vi sinh có khả
năng gây bệnh, là hàng rào cần thiết và cuối cùng chống lại sự phơi nhiễm của
người với những vi sinh gây bệnh, bao gồm virus, vi khuẩn và protozoa.

II.2.

Khử trùng bằng clo và các hợp chất của clo

Cơ sở của phương pháp khử trùng bằng các chất hóa chất là sử dụng chất
oxy hóa mạnh hơn để oxy hóa men của tế bào vi sinh vật và tiêu diệt chúng.
Các hóa chất thường dùng là: các halogen clo, brom; clo dioxyt; các hypoclorit
và các muối của nó; ozôn…. Phương pháp khử trùng hóa học có hiệu suất cao
nên được sử dụng rộng rãi với nhiều quy mô.
Clo là một chất oxy hóa mạnh, ở bất cứ dạng nào, nguyên chất hay hợp chất,
khi clo tác dụng với nước đều cho các phân tử axit hypocloro (HOCl), một hợp
chất có năng lực khử trùng rất mạnh.
Cơ chế tác động của clo: Quá trình hủy diệt vi sinh vật xảy ra qua hai giai
đoạn: đầu tiên chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào của vi sinh vật,
sau đó phản ứng với men bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất
dẫn đến diệt vong tế bào.
Tốc độ phản ứng quá trình khử trùng được xác định bằng động học của quá
trình khuếch tán chất diệt trùng qua vỏ tế bào và động học của quá trình phân
hủy men tế bào. Tốc độ quá trình khử trùng tăng khi nồng độ của chất khử
8


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

trùng và nhiệt độ của nước tăng, ngoài ra tốc độ khử trùng còn phụ thuộc vào
dạng không phân ly của chất khử trùng, vì quá trình khuếch tán qua vỏ tế bào
xảy ra nhanh hơn cả quá trình phân ly. Tốc độ quá trình khử trùng còn phụ
thuộc vào cả hàm lượng các chất hữu cơ, các cặn lơ lửng và các chất khử khác.
Khi trong nước có hàm lượng cao của các chất này thì tốc độ quá trình khử
trùng sẽ giảm đi đáng kể.
Khi cho clo tác dụng với nước, phản ứng đặc trưng xảy ra là quá trình thủy

phân clo, tạo thành axit hypoclorit và axit clohydric :
Cl2 + H2O

HOCl + HCl

Ở dạng phân ly ta có :
Cl2 + H2O
2H+ + OCl- + ClTương tự khi dùng clorua vôi làm chất khử trùng ta có :
Ca(OCl)2 + H2O

CaO + 2HOCl

2HOCl
2H+ + 2OClKhả năng diệt trùng của clo phụ thuộc vào hàm lượng HOCl có trong
nước. Nồng độ HOCl phụ thuộc vào lượng ion H + trong nước hay phụ thuộc
vào pH của nước. Khi :
pH = 6 thì HOCl chiếm 99,5%, OCl- chiếm 0,5%
pH = 7 thì HOCl chiếm 79%, OCl- chiếm 21%
pH = 8 thì HOCl chiếm 25%, OCl- chiếm 75%
HOCl không phân ly là thành phần khử trùng chính trong nước, thành phần
này chỉ có giá trị cao ở pH thấp, điều đó cũng nói lên rằng quá trình dùng clo để
khử trùng trong nước chỉ có được hiệu quả cao khi tiến hành ở pH thấp.
Khi nước có mặt amoniac hoặc hợp chất có chứa nhóm amoni, chúng có
thể tác dụng với clo axit hypoclorit hoặc ion hypoclorit để sinh thành các hợp
chất cloramin theo các phản ứng sau :
NH3 + HOCl → NH2Cl + H2O
monocloramine
NH2Cl + HOCl → NHCl2 + H2O
dicloramine
NHCl2 + HOCl → NCl3 + H2O

tricloramine
Sản phẩm monocloramine và dicloramine sinh thành tùy thuộc vào trị số
pH của môi trường. Trị số pH càng cao, lượng clo kết hợp để tạo thành
dicloramine càng thấp và nồng độ monocloramine càng cao. Hơn nữa, nhiều
nghiên cứu cho thấy rằng, năng lực diệt trùng của monocloramine thường thấp
hơn so với năng lực diệt trùng của dicloramine khoảng từ 3 đến 5 lần, so với
9


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

clo, năng lực diệt trùng của dicloramine lại thấp hơn từ 20 đến 25 lần. Chính
điều đó giải thích vì sao quá trình khử trùng lại xảy ra có hiệu quả hơn khi trị số
pH của môi trường thấp.
Để đảm bảo cho quá trình khử trùng đạt được hiệu quả hoàn toàn, người ta
thường tính đến một lượng clo dư thích hợp trong nước sau quá trình khử trùng.
Trong hệ thống khử trùng có chứa amoniac hoặc các hợp chất có chứa nhóm
amoni, lượng clo tham gia phản ứng để tạo thành cloramine được gọi là clo kết
hợp, tổng hàm lượng của clo tự do dưới dạng Cl2, HOCl và ClO-, lượng Clo kết
hợp được gọi là clo hoạt tính khử trùng, do khả năng diệt trùng của clo tự do và
clo kết hợp khác nhau mà lượng clo dư cần thiết để đảm bảo khử trùng triệt để
cũng dược đánh giá ở mức khác nhau.
III.

Xử lý cặn nước thải

1. Đặc tính của cặn và phương pháp xử lý
Thành phần

- Màng vi sinh vật.
- Rác nghiền nhỏ: lượng rác được nghiền nhỏ hoặc xử lý với cặn hoặc trở
lại song chắn rác.
- Các loại cặn ở bể tiếp xúc, cặn này không xử lý chung mà đem ra sân phơi
bùn, nén cặn, ….
- Các chất hữu cơ cặn chiếm 60-80% chất hữu cơ tổng cộng.
- Thành phần hoá học của cặn trong nước thải
Loại cặn
Chất ko tro
1.Cặn tươi
72-90
2.Bùn hoạt tính
65-75
3.Màng vi sinh
65-95

N
2-3
3.4
5.5

P2O5
0.6-1.7
2.3
3.1

K2O
0.2
0.4
-

Chất béo HC
14-17
20-30
2.6
4-7
6
-

E.coli
107-108
4.106-3.107
-

Phương pháp xử lý
- Xử lý cặn hiệu quả nhất bàng phương pháp lên men kỵ khí với sự tham gia của
VSV kỵ khí.
- Quá trình sinh hoá kỵ khí cặn hữu cơ rất phức tạp:
+ Các chất hữu cơ (C)� acid béo + Biogas (CO2, CH4, H2)
+ Các chất hữu cơ (N) � NH3, N2
+ Chất hữu cơ (S) � H2S
- Sau khi lên men, tính chất cặn thay đổi và V thay đổi (không tan � chất tan +
khí)
- Quá trình lên men kỵ khí gồm 2 giai đoạn
+ Giai đoạn lên men acid.
10


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

+ Giai đoạn lên men kiềm.
• Giai đoạn 1: Lên men Acid (lên men H). Dưới tác dụng của men VSV, các
chất hữu cơ của
cặn:
+ Đầu tiên: Phân huỷ →s/p đơn giản
- Protid →peptid và aa
- Chất béo → glicerine, a.béo
- (H, C) → đường đơn giản
+ Sau đó: Chuyển hoá các chất trên thành s/p cuối cùng của giai đoạn 1 (chủ
yếu là các acid hữu cơ: a.butylic, a.propionic, a.acetic). → pH < 7 → lên men
aicd
- VSV ở giai đoạn 1 là : nấm, VK butyric, propionic → Thể tích cặn không
giảm, có mùi hôi
• Giai đoạn 2: Lên men kiềm (lên men metan)
+ Chuyển hoá các s/p của giai đoạn 1 thành CH4, CO2, H2.
+ VSV tham gia: VK tạo CH4.
Methano bacterium
Methanococus
Methanosarica
+ Các phản ứng
Với các A.Béo ΔH2 (trừ CH3COOH) và rượu (trừ metylic):
4ΔH2 + CO2→ 4Δ + CH4 + 2H2
Với H2 (từ giai đoạn 1)
H2 + CO2→ CH4 + 2H2O + Q
Với CH3COOH
CH3COO→ CH4 + CO2 + Q
CH3COOH→ CH4 + CO2 + 2H2O + Q
Các công trình xử lý cặn

- Bể tự hoại
- Bể lắng 2 vỏ
- Bể metan
- Một số công trình rác cặn :Ép dây đai , Sân phơi, Bể nén bùn,….
2. Các công trình xử lí
2.1. Bể metan
- Đây là công trình xử lý cặn hiệu quả nhất.
- Thời gian lên men ngắn: 6-20 ngày, thể tích ngăn bùn nhỏ
- Các loại cặn dẫn đến bể
+ Cặn tươi từ bể lắng 1
+ Bùn hoạt tính dư trên màng VS
+ Rác đã nghiền
- Cặn được hâm nóng và xáo trộn tạo điều kiện tối ưu cho quá trình lên men.
11


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

- Khi bể làm việc bình thường:
+ pH = 7-7,5
+ Hàm lượng a.béo: 3-8 mg/l
+ Độ kiềm: 60-70 mgđ/l
+ Nitơ của muối amino: 600-800 mg/l
- Cường độ quá trình lên men phụ thuộc vào nhiệt độ, lượng cặn, mức độ
xáo trộn.
2.1.1. cấu tạo

2.1.2. tính toán

1/ Xác định lượng cặn dẫn đến Metan
a) Lượng cặn tươi từ bể lắng 1
Wc =
Co.Q.E.K
(100 - Pc).1000.1000.Yc
(m3/ng)
Với:
+ Co: hàm lượng chất lơ lửng → BL1
+ E: hiệu suất lắng %
+ K: hệ số tính đến khả năng tăng lượng cặn do có cỡ hạt lơ lửng (K =
1,1-1,2)
+ Pc: độ ẩm cặn tươi (%)
+ Yc: trọng lượng thể tích của cặn tươi
b) Lượng bùn hoạt tính dư
Wb =[Co(100 - E)α - 100b]Q/[(100 - Pb)106Yb]
(m3/ng.đ)
Với:
+ α: hệ số tính đến khả năng tăng trưởng không điều hoà của bùn hoạt t
ính trong quá trình xử lý sinh học (α = 1,15-1,25)
+ b: hàm lượng bùn hoạt tính trôi theo nước ra khỏi bể lắng 2
+ Pb: đo ẩm bùn hoạt tính sau khi nén
+ Yb: trọng lượng thể tích của bùn hoạt tính
12


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

c) Lượng rác đã nghiền ở song chắn

Wr = W1.(100-P1)/(100-P2) (m3/ng.đ)
Với:
+ W1: lương rác trong ngày đêm với độ ẩm ban đầu P1
+ P1, P2: độ ẩm rác trước và sau khi nghiền
d) Lượng cặn tổng cộng → metan:
W = Wc + Wb + Wr
e) Độ ẩm TB của hỗn hợp cặn → bể
P = 100(W-Ck-Bk-Rk)/W
%
Với:
+ Ck: lượng chất khô trong cặn tươi với độ ẩm Pc
Ck =Wc (100 - Pc)/100
+ Bk: lượng chất khô trong bùn hoạt tính dư ứng với độ ẩm Pb
Bk =Wb (100 - Pb)/100
+ Rk: lượng chất khô trong rác sau khi đã nghiền với độ ẩm P2
Rk =Wr (100 - P2)/100
2/ Dung tích bể metan theo công thức
Wm =W.100/d (m3)
Với:
+ d: lưu lượng cặn trong ngày đêm dẫn vào bể metan phụ thuộc độ ẩm cặn (lấy
theo bảng)
Chế độ lên
D (độ ẩm cặn %)
men
93
94
95
96
97
o

Am 33 C
7
8
9
10
11
o
Nóng 53 C
14
16
18
20
22
3/ Lượng khí đốt
Trong quá trình xử lý sinh học kỵ khí ở Metan có sinh ra 1 lượng khí đốt chủ
yếu là
CH4 và một ít CO2.
y = (a – nd)/100
Với:
+ y: lượng khí đốt tu được (m3/kg) chất không tro
+ a: khả năng lên men lớn nhất của chất không tro trong hỗn hợp cặm dẫn đến
Metan %.
a = (0,92B + 0,62H + 0,34P)100
Với:
- B: lượng chất béo
- H: hàm lượng (H, C)
- P: hàm lượng protein
3. Hầm tự hoại
13

Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

Là công trình xử lý sinh học bước đầu của hệ thống xử lý nước thải, trong đó
các tác nhân gây ô nhiễm được phân hủy bởi các vi sinh vật dưới điều kiện kỵ
khí. Sự chuyển hóa sinh học xảy ra theo các hướng sau: Chuyển hoá các chất
hữu cơ thành khí sinh học và các sản phẩm hữu cơ đơn giản hơn
- Giảm một phần N, P do vi sinh vật sử dụng để xây dựng tế bào
Theo tiêu chuẩn thiết kế (TCXD – 51 – 84), lưu lượng nước thải sinh hoạt 69
m3/ngđ và 103,5 m3/ngđ, chọn bể tự hoại ba ngăn để xử lý sơ bộ nước thải sinh
hoạt.
3.1. Thể tích tính toán chung của 1 bể tự hoại:
Lấy không nhỏ hơn lưu lượng nước thải trung bình trong 1 ÷ 2 ngày đêm
(Điều 7.32 – TCXD – 51 -84), chọn 2 ngày đêm để tính toán, khi đó:
W1 = W2 = 1 Q x 2 ngày = 69 x 2 = 138 m3
W3 = W4 = W5 = W6 = 2 Q x 2 ngày = 103,5 x 2 = 207 m3
Trong đó:
+ Q1, Q2: lưu lượng nước thải từ các nhà vệ sinh theo ngày trung
bình của 1 bể
Q1 = 69 m3/ng.đ, Q2 = 103,5m3/ng.đ
+ W1, W2, W3, W4, W5 , W6 : Thể tích bể 1, bể 2, bể 3, bể 4, bể 5, bể 6
3.2. Thể tích ngăn thứ nhất bằng ½ thể tích tổng cộng :
- Thể tích ngăn 1 của bể 1 và bể 2
Wa = 0,5 x 138 = 69 m3
- Thể tích ngăn 1 của bể 3, bể 4, bể 5, bể 6
W’a = 0,5 x 207 = 103,5 m3
3.3. Thể tích ngăn thứ hai bằng thể tích ngăn thứ ba và bằng ¼ thể tích
tổng cộng:

- Thể tích ngăn 2 và ngăn 3 của bể 1 và bể 2
Wb = Wc = 0,25 x 138 = 34,5 m3
- Thể tích ngăn 2 và ngăn 3 của bể 3, bể 4, bể 5 và bể 6
W’b = W’c = 0,25 x 207 = 51,75 m3
3.4. Chiều sâu công tác ở các ngăn của bể tự hoại:
- Bể 1 và bể 2
Lấy chiều sâu công tác bằng 2m. Khi đó diện tích các ngăn của bể tự hoại
là:
F1 =F2 =W1/H =138/2= 69 m2
- Bể 3, bể 4, bể 5 và bể 6
Lấy chiều sâu công tác bằng 2,5m. Khi đó diện tích các ngăn của bể tự
hoại là:
F3 =F4 = F5 = F6 =W3/H =207/2,5= 82,8 m2
Chọn kích thước H x B x L của các ngăn như sau:
- Bể 1 và bể 2
14


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

_ Ngăn thứ I: H1 x B1 x L1 = 2 x 3 x 11,7
_ Ngăn thứ II và thứ III: H2,3 x B2,3 x L2,3= 2 x 3 x 5,75
- Bể 3, bể 4, bể 5 và bể 6
_ Ngăn thứ I: H1 x B1 x L1 = 2,5 x 3,5x 11,8
_ Ngăn thứ II và thứ III: H2,3 x B2,3 x L2,3= 2,5 x 3,5 x 5,9
Hàm lượng chất bẩn sau khi qua bể tự hoại giảm và tính như sau:
_ Hàm lượng chất lơ lửng giảm 45%, tức là chất lơ lửng còn lại trong nước
thải

220 x (100% – 45%) =121 mg/l
_ Hàm lượng BOD5 giảm: 20 ÷ 40 %, tức là hàm lượng BOD5 còn lại
trong nước thải:
340 x (100% – 40%) =204 mg/l
4. Bể nén bùn
- Bể nén bùn có nhiệm vụ làm giảm độ ẩm của bùn
- Bể nén bùn thường thiết kế dạng tròn đứng.
- Lượng cặn bao gồm
+ Cặn xử lý sinh học (dư)
+ Cặn ban đầu (SS)
+ Cặn keo tụ phèn
• TÍNH TOÁN
1/ Lượng cặn
P = PSH + PSS + PAl(OH)3
2/ Lưu lượng bùn dẫn vào bể
q =P/24C (m3/h)
Với:
+ P: Hàm lượng cặn (g).
+ C: Nồng độ bùn ở độ ẩm ω%
(C = ωCo) (g/m3)
3/ Diện tích bể nén bùn đứng
F1 =q/L
q: m3/ng.đ
L: Tải trọng bể nén bùn 24-30m3/m2ng.đ
4/ Diện tích ống trung tâm
15


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

F2 =q.103/(V2.3600.t)
Với:
+ V2: Tốc độ chuyển động của bùn trong ống trung tâm (28-30mm/s).
+ t: thời gian vận hành (h).
5/ Diện tích tổng cộng
F = F1 + F2

CHƯƠNG III QUY TRÌNH XỬ LÝ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU
KHIỂN
16


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

I. Quy trình xử lý nước thải
Nước thải sinh hoạt của khu dân cư chủ yếu phát sinh từ hai nguồn chính:
hoạt động dịch vụ ăn uống và quá trình sinh hoạt của người dân và công nhân
viên. Do đó để lắp đặt và vận hành tốt hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Khu
chung cư cần phải khảo sát và phân tích hai nguồn phát sinh nước thải đã nêu ở
trên như sau:

•

Nước thải trong hoạt động sản xuất có đặc điểm là chứa nhiều dầu mỡ,
chất hoạt động bề mặt, các chất lơ lửng, đặc biệt có chứa nhiều cặn rác
thực phẩm từ quá trình chế biến thức ăn công nghiệp và quá trình vệ

sinh vật dụng.
Nước thải sinh hoạt phát sinh từ quá trình sinh hoạt, vệ sinh của người
dân và công nhân viên chứa nhiều các hợp chất hữu cơ, nước thải và
chất thải của các nhà vệ sinh, nhà tắm chứa hàm lượng chất rắn rất cao,
nhiều Nitơ và Phốtpho. Đồng thời trong nước thải cũng chứa rất nhiều
các vi sinh vật gây bệnh.

•

Sơ đồ quy trình xử lý

•

17


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

Thuyết minh hoạt động:
Nước thải từ Block phát sinh theo mạng lưới thoát nước chảy vào hố thu và
các thiết bị tách mỡ riêng lẽ của từng khu trước khi đưa vể trạm xử lý. Tại hệ
thống xử lý nước thải sinh hoạt Khu dân cư, để bảo vệ thiết bị và toàn bộ hệ
thống đường ống công nghệ phía sau, song chắn rác thô được lắp đặt trong hố
để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn ra khỏi nước thải, kế tiếp nước thải đi
vào thiết bị tách mỡ, tại thiết bị này, các thành phần rắn có trong nước thải sẽ
lắng xuống đáy thiết bị. Các chất dầu mỡ, chất hoạt động bề mặt do trọng lượng
riêng nhỏ hơn trọng lượng riêng của nước, dưới tác dụng của trọng lực và cơ
18

Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

cấu hướng dòng sẽ nổi lên trên bề mặt, phần nước trong sẽ từ bên dưới chảy
sang ngăn trung gian. Sau đó nước thải được bơm chìm tại ngăn trung gian bơm
lên bể gom của hệ thống xử lý. Phần dầu mỡ định kỳ được công nhân vận hành
vớt và thải bỏ đúng quy định. Nước từ bể gom được bơm chìm bơm sang bể
điều hòa.
Tại bể điều hòa, hệ thống phân phối khí sẽ hòa trộn đồng đều nước thải
trên toàn diện tích bể, ngăn ngừa hiện tượng lắng cặn ở bể sinh ra mùi khó chịu,
đồng thời có chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải đầu vào.
Từ bể điều hòa, nước thải sinh hoạt đã xáo trộn sẽ được bơm qua bể phân
hủy sinh học trong điều kiện thiếu oxy – bể Anoxic. Quá trình này nhằm loại bỏ
một phần các chất hữu cơ trong nước thải đồng thời khử Nitơ từ Nitrat do dòng
tuần hoàn từ bể hiếu khí. Bể Anoxic là nơi lưu trú của các chủng vi sinh khử N,
P, nên quá trình nitrat hoá và quá trình photphoril hóa xảy ra liên tục ở đây. Để
khử nitrat hóa thuận lợi, tại bể Anoxic bố trí bố trí giá thể vi sinh, giúp tăng diện
tích bề mặt, đẩy nhanh quá trình phát triển và phân hủy các chất hưu cơ của vi
sinh vật.
Bể anoxic kết hợp Aerotank được lựa chọn để xử lý tổng hợp: khử BOD,
nitrat hóa, khử NH4+ và khử NO3- thành N2, khử Phospho. Với việc lựa chọn
bể bùn hoạt tính xử lý kết hợp đan xen giữa quá trình xử lý thiếu khí, hiếu khí sẽ
tận dụng được lượng cacbon khi khử BOD, do đó không phải cấp thêm lượng
cacbon từ ngoài vào khi cần khử NO3-, tiết kiệm được 50% lượng oxy khi nitrat
hóa khử NH4+ do tận dụng được lượng oxy từ quá trình khử NO3-.
Nồng độ bùn hoạt tính trong bể dao động từ 8.000 – 10.000 mg MLSS/L.
Nồng độ bùn hoạt tính càng cao, tải trọng hữu cơ áp dụng của bể càng lớn. Oxy

(không khí) được cấp vào bể Aerotank bằng các máy thổi khí (Airblower) và hệ
thống phân phối khí có hiệu quả cao với kích thước bọt khí nhỏ hơn 10 µm.
Lượng khí cung cấp vào bể với mục đích: (1) cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu
khí chuyển hóa chất hữu cơ hòa tan thành nước và carbonic, nitơ hữu cơ và
ammonia thành nitrat NO3-, (2) xáo trộn đều nước thải và bùn hoạt tính tạo điều
kiện để vi sinh vật tiếp xúc tốt với các cơ chất cần xử lý, (3) giải phóng các khí
ức chế quá trình sống của vi sinh vật, các khí này sinh ra trong quá trình vi sinh
vật phân giải các chất ô nhiễm, (4) tác động tích cực đến quá trình sinh sản của
vi sinh vật. Tải trọng chất hữu cơ của bể trong giai đoạn xử lý aerotank dao
động từ 0,32-0,64 kg BOD/m3.ngày đêm.

19


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

Tiếp đó, nước tự chảy sang bể sinh học hiếu khí (Aerotank), bể có nhiệm
vụ xử lý các chất hữu cơ còn lại trong nước thải. Trong bể Aerotank diễn ra quá
trình oxi hóa các chất hữu cơ hòa tan và dạng keo trong nước thải dưới sự tham
gia của vi sinh vật hiếu khí. Trong bể Aerotank có hệ thống sục khí trên khắp
diện tích bể nhằm cung cấp oxi, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật hiếu khí
sống, phát triển và phân giải các chất ô nhiễm. Vi sinh vật hiếu khí sẽ tiêu thụ
các chất hữu cơ dạng keo và hòa tan có trong nước để sinh trưởng. Vi sinh vật
phát triển thành quần thể dạng bông bùn dễ lắng gọi là bùn hoạt tính. Khi vi
sinh vật phát triển mạnh, sinh khối tăng tạo thành bùn hoạt tính. Hàm lượng bùn
hoạt tính nên duy trì ở nồng độ khoảng 2500 – 4000 mg/l; Do đó, một phần bùn
lắng tại bể lắng sẽ được bơm tuần hoàn trở lại vào bể Aerotank để đảm bảo
nồng độ bùn nhất định trong bể.

Nước thải sau xử lý sinh học có mang theo bùn hoạt tính cần phải loại bỏ,
vì vậy bể lắng này có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải.
Nước thải được phân phối vào ống lắng trung tâm và đi theo hướng từ dưới lên.
Dưới tác động của trọng lượng phần bùn sẽ được lắng xuống đáy bể; phần bùn
lắng được ở đáy bể sẽ bơm tuần hoàn lại bể sinh học nhằm đảm bảo hàm lượng
bùn trong bể luôn ổn định; phần bùn dư sẽ được bơm về bể phân hủy bùn để xử
lý. Nước trong sau khi lắng dâng lên trên đi qua ống thu nước chảy sang bể khử
trùng. Trong bể khử trùng hoá chất khử trùng là Chlorine hoặc Javen sẽ được
bơm vào liên tục bằng bơm định lượng. Sau thời gian tiếp xúc cần thiết, hầu hết
các vi khuẩn gây bệnh trong nước sẽ bị tiêu diệt hoàn toàn, đảm bảo an toàn cho
nước thải về mặt vi sinh trước khi xả vào nguồn tiếp nhận . Cuối cùng nước thải
sẽ được bơm vào thiết bị lọc áp lực gồm các lớp vật liệu: sỏi đỡ, cát thạch anh
nhằm loại bỏ các hợp chất hữu cơ hòa tan, các nguyên tố dạng vết, những chất
khó hoặc không phân giải sinh học, tạo độ trong cần thiết cho nước thải.
Thiết bị lọc áp lực sẽ được định kỳ rửa lọc để tách các cặn rắn lâu ngày bám
phủ lên bề mặt lớp vật liệu gây tắc lọc, làm giảm hiệu quả xử lý. Nước chứa bùn
sau khi rửa lọc sẽ được xả về bể gom để tiếp tục được xử lý. Phần bùn dư từ bể
lắng sinh học sẽ được bơm về bể phân huỷ bùn. Tại bể phân huỷ bùn xảy ra quá
trình phân hủy bùn kỵ khí; bùn sẽ được tách nước, phần nước sau khi tách bùn
sẽ chảy về hố gom để xử lý. Phần bùn lắng sẽ được phân huỷ kỵ khí và định kỳ
được hút bỏ.

20


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

II.

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

Xây dựng hệ thống điều khiển

2.1. Tính toán thiết kế xây dựng hệ thống
a. Bể gom nước thải
•Tính toán kích thước hố gom:
Lưu lượng nước thải trung bình giờ được tính:
Qtb.h =

Qtb.d 150
=
= 6.25( m 3 / h)
24
24

Lưu lượng nước thải giờ lớn nhất là:

(

Qmax .h = k × Qtb.h = 1.5 × 6.25 = 9.375(m 3 / h) = 2.6 × 10 −3 m 3 / s

)

Trong đó:
Hệ số không điều hòa ngày của nước thải sinh hoạt của khu dân cư lấy
Kng = 1.15 – 1.3 tùy theo đặc điểm của từng đô thị
Hệ số không điều hòa chung lấy theo bảng 2 (Mục 2.12 TCXDVN51:1984)
Ta có: k = 1,5
Thể tích hố gom nước thải là:
V = t.Qmax.h = 9.375 x 1,5 = 14 m3

Trong đó:
t: Thời gian lưu nước chọn 1,5 giờ
Chọn chiều sâu công tác của hố gom: H = 2m
Diện tích bề mặt: F = V/H = 14/2 = 7m2
Chọn kích thước làm việc hố gom nước thải là: DxRxH = 3,5 x 2 x 2 = 14m3
Chiều cao bảo vệ 0.5m. Vậy chiều cao tổng của hố gom nước thải là 2.5m
• Tính toán thiết bị trong hố gom:
Trong hố gom bố trí 2 bơm, 1 bơm nước thải sang bể điều hoà, 1 bơm dự
phòng và cảm biến mức. Thiết bị đi kèm với 2 bơm gồm có 2 van cầu, 2 van
thau một chiều, đường ống dẫn nước thải DN75.
21


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

Công suất bơm được tính theo công thức:
N=

Qmax .h × H × ρ × g
(kw)
1000 × η

Trong đó:
Q: Lưu lượng nước thải (m3/giờ)
H: Độ cao cột nước của bơm (m)
η: Hiệu suất của bơm (η = 0,6÷0,9) chọn η = 0,8.
ρ: Khối lượng riêng của nước thải, lấy ρ ≈ 1000 kg/m3
Vận tốc nước chảy trong ống: v = 1,2m/s

Hệ số Reynold:
Re =

v.D.ρ 1.2 × 75 × 10 −3 × 10 3
=
= 89.55 × 10 3
−3
µ
1.005 × 10

Trong đó:
ρ: Khối lượng riêng của nước thải, ρ = 1000kg/m3
D: Đường kính ống, D = 75mm
μ: Độ nhớt nước thải, μ = 1,005Pa.s
Hệ số Reynol trơn:
8

Re gh

8

 D 7
 75  7
4
= 6  = 6
 = 2.6 × 10
ε 
 0.05 

Trong đó:

ε: Độ nhám tuyệt đối, ε = 0,05mm
Hệ số Reynol vùng nhám:
9

Re en

9

 D 8
 75  8
5
= 220  = 220
 = 8.2 × 10
ε
0
.
05
 



Qua tính toán trên ta thấy rằng: Re gh < Re < Ren . Vậy hệ số nhám λ được tính
trong khu quá độ từ thành trơn sang thành nhám theo công thức:
22


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

ε 100 


λ = 0.11.46 +

D Re 


GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

0.25

0.05
100 

= 0.11.46
+

75 9 × 10 4 


0.25

= 0.021

Trên đường ống bơm nước thải từ bể thiếu khí sang bể aerotank có: 5 co 900, 1
nối hình chữ T, 4 van ( 2 van cầu và 2 van một chiều)
Hệ số tổn thất qua van: ξ = 4.7
Hệ số tổn thất qua nối hình co 900: ξ = 1.4
Hệ số tổn thất qua nối chữ T: ξ = 0,3
Chiều dài đường ống dự tính: L = 10m
Vậy tổn thất dọc đường và tổn thất cục bộ là:
2

2
10
 L
v

 1.2
H d = λ + ∑ξ 
=  0.021
+
4
×
4
.
7
+
5
×
1
.
4
+
1
.
3
= 2.2m

75 × 10 −3
 D
 2g 
 2 × 9.81

Tổn thất do khắc phục hình học khi nước thải đi từ hố gom sang bể điều hòa kỵ
khí là: Hh = 5,5m
Độ cao nước của bơm là: H = Hh + Hd = 5.5 + 2.2 = 7.7m.
Vậy công suất của bơm là:
N=

Qmax .h × H × ρ × g 9.375 × 7 × 1000 × 9.81
=
= 0.223( Kw)
1000 × η
1000 × 0.8 × 3600

Công suất thực của bơm là: N’ = 2.N = 2 x 0.2235 = 0.447(kw)
Chọn N’=0.5 (kw)
Bảng 3.2: Các thông số thiết kế và kích thước hố gom
TT
1
2
3
4

5

Thông số
Lưu lượng giờ cao nhất Qmax
Thời gian lưu nước, t
Thể tích hữu ích Va
Kích thước (mặt bằng hình chữ nhật)
Rộng, B

Dài, L
Sâu tổng cộng, H
Công suất bơm N’

Đơn vị
m3/h
H
m3

Giá trị
9.4
1.5
14

M
M
M
Kw

2
3.5
2.5
0.5
23


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

Với chiều cao của bể là 2,5m cảm biến mức sẽ điều khiển bơm hoạt
động bơm sang bể sinh học thiếu khí khi mức nước trong bể là từ 0,3÷2m
b. Bể điều hòa
• Tính toán kích thước bể điều hòa
Thể tích bể xác định theo biểu đồ lưu lượng và biểu đồ dao động của nồng độ
chất bẩn bên trong nước thải. Do không có biểu đồ theo dõi, ta căn cứ vào thực
nghiệm. Thời gian lưu tại bể điều hòa 4 – 8 h. Ta chọn t = 5.5h
Thể tích làm việc của bể điều hòa được tính như sau:
Va = Qmax .h × t = 9.375 × 5.5 ≈ 51.7(m 3 )

Trong đó:
Thời gian lưu nước thải trong bể điều hòa là: t = 5.5 giờ.
Vậy kích thước làm việc của bể điều hòa được chọn như sau:
Lx B x Clv = 5 x 3 x3.5= 51.8m3
Chiều cao bảo vệ của bể điều hòa kỵ khí Cbv = 0,5m
• Tính bơm nước thải sang bể sinh học thiếu khí
Công suất của bơm được tính như sau (24)
N=

Qtb .H .ρ .g
, ( Kw)
1000.η

Trong đó:
Qtb : Lưu lượng nước thải trung bình giờ ( m3/giờ)
H: Độ cao cột nước của bơm (m)
η: Hiệu suất của bơm (η = 0,6 ÷ 0,9) chọn η = 0,8.
ρ: Khối lượng riêng của nước thải, lấy ρ ≈ 1000 kg/m3
Trên đường ống bơm nước thải từ bể điều hòa sang bể lắng 1 có: 5 co 900,
1 nối hình chữ T, 4 van ( 2 van cầu và 2 van một chiều)

Hệ số tổn thất qua van: ξ = 4.7
Hệ số tổn thất qua nối hình co 900: ξ = 1.4
24


Nguyễn Ngọc Nam-điện 2-k7

GVHD: th.s Nguyễn Hữu Hải

Hệ số tổn thất qua nối hình chữ T: ξ = 0,3
Chiều dài đường ống: 10m
Vậy tổn thất dọc đường
và tổn thất cục bộ đước tính theo công
thức
2
2

10
 L
v

 1.2
H d = λ + ∑ξ 
=  0.021
+ 4 × 4.7 + 5 × 1.4 + 1.3 
= 2.2m
−3
75 × 10
 D
 2g 

 2 × 9.81

Tổn thất do khắc phục hình học là: Hh = 3m
Độ cao cột nước của bơm là: H = Hh + Hd = 2.2+ 4 = 6.2 m
Vậy công suất của bơm là:
N=

Qtb × H × ρ × g 6.25 × 6.2 × 1000 × 9.81
=
= 0.1( Kw)
1000 × η
1000 × 0.8 × 3600

Công suất thực tế của bơm sẽ là: N’ = 2.N = 2.0,1 = 0,2 (Kw). Trong
bể điều hòa cần lắp hai bơm, hoạt động luân phiên nhau theo chế độ đã
định sẳn.
Bảng 3.3: Các thông số thiết kế và kích thước bể điều hòa
TT
1
2
3
4

Thông số
Lưu lượng giờ cao nhất Qmax
Thời gian lưu nước, t
Thể tích hữu ích Va
Kích thước (mặt bằng hình chữ nhật)
Rộng, B
Dài, L

Sâu tổng cộng, H

Đơn vị
m3/h
H
m3

Giá trị
9.4
5.5
51.8

M
M
M

3
5
4

c. Tính toán ngăn thiếu khí:
Hàm lượng N tính theo NO-3v : 85 mg/l
Nhiệt độ thấp nhất về mùa đông: 20o C
Hàm lượng NO-3r đầu ra: 35 mg/l
Tốc độ khử NO-3 ở 20o C: ρN2,20oC =0.1 mg/mg bùn hoạt tính Ngày

Thể tích ngăn thiếu khí
25