Đề xuất sơ đồ công nghệ và tính toán các công trình chính trong một hệ thống xử lý nước thải theo các số liệu cho trước

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án này , em xin gửi lời cảm ơn các thâỳ giảng cô giáo
đã tận tình hướng dẫn , giảng dạy trong suốt quá trình học tập , rèn luyện tại
trường đại học Tài Nguyên Và Môi Trường Hà Nội.
Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong
bộ môn công nghệ môi trường , đặc biệt là giáo viên hướng dẫn .Th.s Nguyễn
Xuân Lan môn Kỹ thuật xử lý nước thải để e hoàn thành môn học.
Mặc dù đã cố gắng hoàn thực hiện đồ án hoàn chỉnh , song không tránh
khỏi những sai sót . Kính mong quý thầy cô giáo cùng bạn bè góp ý để đồ án
hoàn thiện hơn .
Hà nội , ngày 27 tháng 4 năm 2016
Sinh viên
Lê Thị Diện


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

MỤC LỤC


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
Họ và tên sinh viên: Lê Thị Diện
Lớp: ĐH3CM2
Họ và tên giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Xuân Lan
1- Đề xuất sơ đồ công nghệ và tính toán các công trình chính trong một hệ thống xử lý nước thải theo
các số liệu dưới đây:
- Tiêu chuẩn thải nước: 150 l/người.ngd
- Dân số : 121100 người
- Công suất thiết kế: 19000 m3/ngd
Chỉ tiêu

Đơn vị đo
mg/l

Giá trị
233.33

BOD5

mg/l

400

N-NH4

mg/l

53.33

P2O5

Mg/l

20

Cl-

mg/l

66.67

Chất hoạt động bề mặt

mg/l

13.33

SS

2- Thể hiện các nội dung nói trên:
- Thuyết minh

- Sơ đồ công nghệ
- Bản vẽ chi tiết hai công trình chính
- Bản vẽ tổng mặt bằng khu xử lý
- Bản vẽ mặt cắt dọc theo nước, theo bùn
Sinh viên thực hiện

Giảng viên hướng dẫn


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

CHƯƠNG I: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ:
1.

Lưu lượng nước thải tính toán:
Lưu lượng tính toán lấy bằng lưu lượng thải sinh hoạt trong đồ án
mạng lưới cấp thoát nước với dân số 121100 người với tiêu chuẩn cấp nước



150l/ng.ngđ
Lưu lượng nước thải sinh hoạt:
Tiêu chuẩn thải nước sinh hoạt: q= 150 (l/ng.ngđ)
QthaiSH=




=

121100 × 150
1000

=18165 (m3/ngđ)

QthaiSH = 19000 (m3/ngđ)
Lưu lượng thiết kế của trạm xử lý:
Qngđ = 19000(m3/ngđ)
Lưu lượng nước thải giờ trung bình:
Q



N × 150
1000

tb
h

=

tb
Qng

24

=

19000
= 791.67(m 3 / h)
24

Lưu lượng nước thải trung bình giây:
q stb =

Qhtb × 1000 791.67 × 1000
=
= 219.9(l / s )
3600
3600

Theo TCVN 7957 : 2008, mục 4.1.2, trang 11 và điều kiện khu vực dự
án và lưu lượng nước thải trung bình ngày chọn hệ số không điều hòa ngày của
nước thải đô thị Kng = 1.2, hệ số không điều hòa chung giờ max là k 1=1.653,


giờ min k2=0.635
Lưu lượng nước thải ngày lớn nhất :
max
tb
Qng
= Qng
× k ng = 19000 × 1.2 = 22800 (m 3 / ngd )




Lưu lượng nước thải giờ lớn nhất :

Qhmax = Qhtb . k1 = 791,67x1,653 = 1308,63 (m3/h)
Lưu lượng nước thải giây lớn nhất :
Qsmax =




Qhmax
1308.63 × 1000
=
= 363.5(l / s)
60 × 60
60 × 60

Lưu lượng nước thải giờ thấp nhất :
Qhmin = Qhtb . k2 = 791,67 . 0,635 = 502.71(m3/h)
Lưu lượng nước thải giây thấp nhất :

4


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

Q



min
s

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

Qhmin
502.71×1000
=
=
= 139.64(l / s)
60 × 60
60 × 60

2. Nồng độ các chất trong nước thải:
Hàm lượng chất lơ lửng (SS) trong nước thải sinh hoạt:
Css = = = 233,33 mg/l



Hàm lượng oxy sinh hóa (BOD) trong nước thải:
CBOD = = =400mg/l



Hàm lượng tổng N_NH4+:
CN-NH4= = =53,3



Hàm lượng tổng P:
CP2O5= = = 20 mg/l



Hàm lượng Clorua
CCl-= = = 66,67 mg/l



Chất hoạt động bề mặt
CCHĐBM= = = 13,,mg/l
Trong đó : N : Số dân, N = 121100 (người)

-

aSS : Tải lượng chất lơ lửng của tính cho một người trong ngày đêm theo bảng

-

25, TCXDVN 7957 : 2008. aSS = 35 g/ng.ngđ.
nBOD : Tải lượng chất bẩn theo BOD5 của nước thải tính cho một người trong
ngày đêm theo TCXDVN 7957: 2008. Theo đề ra nBOD = 60 g/ng.ngđ.
a ΣN − NH4

-

: Tải lượng chất bẩn theo Nito của các muối amoni tính cho một người

trong ngày đêm theo TCXDVN 7957: 2008.

5

a ΣN − NH4

= 8 g/ng.ngđ.


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

-

aP2O5

: Tải lượng chất bẩn theo Photphat tính cho một người trong ngày đêm

theo TCXDVN 7957: 2008.
-

aCl −

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

aP2O5

= 3 g/ng.ngđ.

Tải lượng chất bẩn theo Clorua trong nước thải tính cho một người trong

ngày đêm theo TCXDVN 7957: 2008.
-

achdbm

aCl −

= 10 g/ng.ngđ.

là hàm lượng chất hoạt động bề mặt có trong nước thải tính cho một

người trong ngày đêm theo TCXDVN 7957: 2008.

Thông số

achdbm

= 2 g/ng.ngđ.

a (g/ng.ngđ)

mg/g

SS

35

233.33

BOD5

60

400

N-NH4

8

53.33

P2O5

3

20

Cl-

10

66.67

Chất HĐBM

2

13.33

6


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

3. Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết


Yêu cầu chất lượng nước thải đầu ra
Nước thải sau quá trình xử lý được xả vào nguồn tiếp nhận loại A, yêu
cầu chất lượng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận phải đảm bảo có
các giá trị nồng độ chất ô nhiễm nhỏ hơn hoặc bằng các giá trị quy định tại cột
A, QCVN 14 : 2008/BTNMT ứng với hệ số k = 1.
Bảng 2.4 Tính chất nước thải sinh hoạt và công cộng đầu ra
(QCVN 14:2008,cột A, k=1):
STT
1
2
3
4
5
6

Chỉ tiêu phân tích
SS
BOD5
Tổng N
Tổng P
ClChất hoạt động bề
mặt

Đơn vị tính
mg/l
mg/l

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l



Mức độ xử lý nước thải theo cặn lơ lửng :
Hiệu quả xử lý : E = = = 78.57%



Xác định mức độ xử lý theo BOD5
Hiệu quả xử lý nước thải theo yêu cầu là :
EBOD = = = 96.97%

7

Kết quả
50
30
5
6
5


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

CHƯƠNG II: ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
Sơ đồ và các công trình xử lý thành phần trong trạm xử lý nước thải phụ
thuộc vào các yếu tố sau:
+ Mức độ cần thiết làm sạch nước thải
+ Lưu lượng nước thải cần xử lý
+ Điều kiện địa chất và địa chất thủy văn
+ Các yếu tố địa phương
+ Các tính toán kinh tế kỹ thuật của khu vực
 Đề xuất 2 phương án

8


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

Phương án 1:

Ngăn tiếp nhận

Song chắn rác

Máy nghiền rác

Bể lắng cát ngang

Sân phơi cát

Bể lắng ngang I

Bể Aeroten trộn
kết hợp lắng II
Trạm
khí
nén

Mương oxy
Bùn dư

Trạm Clo

Bể nén bùn

Bể mê tan
Máng trộn
Sân phơi bùn
Bể tiếp xúc đứng

Phục vụ cho nông nghiệp
hoặc chôn lấp

Sông

9


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

Thuyết minh:
Ở phương án này, nước thải qua song chắn rác có đặt máy nghiền rác,
rác nghiền được đưa đến bể metan còn nước thải đã được tác loại các rác lớn
tiếp tục được đưa đến bể lắng cát. Sau một thời gian, cát lắng từ bể lắng cát
ngang được đưa đến sân phơi cát.
Nước sau khi qua bể lắng cát được đưa đến bể lắng ngang đợt I, tại đây
các chất thô không hoà tan trong nước thải được giữ lại. Cặn lắng được đưa
đến bể Mêtan còn nước sau lắng được đưa tiếp đến bể aeroten.Bùn hoạt tính sẽ
được lắng ở bể lắng II , bể lắng II được đặt kết hợp với bể aroten trộn, thành
phần không tan được giữ ở bể lắng I.
Qua bể lắng ngang đợt II, hàm lượng cặn trong nước thải đã đảm bảo
yêu cầu xử lý xong, còn BOD giảm một lượng và vẫn phải xử lý tiếp ở mương
oxy, bùn hoạt tính ở bể lắng II sẽ tuần hoàn lại bể aeroten.
Bùn hoạt tính dư ở bể lắng II sẽ đi vào bể nén bùn để giảm bớt nước rồi
mới đi đến bể metan.
Nước thải tiếp tục đi vào mương oxy để xử lý triệt để N và P Và một
lượng nhỏ BOD. Trong nước thải ra ngoài vẫn còn chứa một lượng nhất định
các vi khuẩn gây hại nên ta phải khử trùng trước khi xả ra nguồn. Toàn bộ hệ
thống thực hiện nhiệm vụ này gồm trạm khử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc. Sau
các công đoạn đó nước thải được xả ra nguồn tiếp nhận.
Toàn bộ lượng bùn cặn của trạm xử lý sau khi được lên men ở bể Mê tan
được đưa ra sân phơi bùn (hoặc thiết bị làm khô bùn cặn). Bùn cặn sau đó
được dùng cho mục đích nông nghiệp.

10


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

Phương án 2:

Ngăn tiếp nhận
Song chắn rác

Máy nghiền rác

Bể lắng cát ngang

Sân phơi cát

Bể lắng ngang I

Trạm
thổi
khí

Trạm Clo

Bể aroten đẩy

Cl
o

Bùn tuần
hoàn

Mương oxy
Bể nén bùn

Bể mê tan

Bể lắng ngang II

Máng trộn
11

Bể tiếp xúc đứng
Sông

Phục
vụ phơi
cho nông
Sân
bùnnghiệp
hoặc chôn lấp


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

12


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

Thuyết minh:
Ở phương án này, nước thải qua song chắn rác có đặt máy nghiền rác,
rác nghiền được đưa đến bể metan còn nước thải đã được tác loại các rác lớn
tiếp tục được đưa đến bể lắng cát. Sau một thời gian, cát lắng từ bể lắng cát
đứng được đưa đến sân phơi cát.
Nước sau khi qua bể lắng cát được đưa đến bể lắng ngang đợt I, tại đây
các chất thô không hoà tan trong nước thải được giữ lại. Cặn lắng được đưa
đến bể Mêtan còn nước sau lắng được đưa tiếp đến bể Aroten đẩy.
Bùn hoạt tính sẽ được lắng ở bể lắng II và thành phần không tan được
giữ ở bể lắng I.
Qua bể lắng ngang đợt II, hàm lượng cặn trong nước thải đã đảm bảo
yêu cầu xử lý xong, còn BOD giảm một lượng và vẫn phải xử lý tiếp ở mương
oxy. Bùn ở bể bể lắng 2 sẽ đi vào bể metan
Nước thải tiếp tục đi vào mương oxy để xử lý triệt để N và P Và một
lượng nhỏ BOD. Trong nước thải ra ngoài vẫn còn chứa một lượng nhất định
các vi khuẩn gây hại nên ta phải khử trùng trước khi xả ra nguồn. Toàn bộ hệ
thống thực hiện nhiệm vụ này gồm trạm khử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc. Sau
các công đoạn đó nước thải được xả ra nguồn tiếp nhận.
Toàn bộ lượng bùn cặn của trạm xử lý sau khi được lên men ở bể Mê tan
được đưa ra sân phơi bùn (hoặc thiết bị làm khô bùn cặn). Bùn cặn sau đó
được dùng cho mục đích nông nghiệp.

13


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH THEO PHƯƠNG ÁN

LỰA CHỌN
Phương án 2:
1.
-

Ngăn tiếp nhân nước thải
Nước thải của thành phố được bơm từ ngăn thu nước thải trong trạm bơm lên
ngăn tiếp nhận nước thải theo đường 2 ống có áp. Ngăn tiếp nhận được bố trí ở
vị trí cao để từ đó nước thải có thể tự chảy qua các công trình của trạm xử lý.
Cấu tạo của ngăn tiếp nhận

14


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

Dựa vào lưu lượng nước thải trong giờ lớn nhất Qhmax =1308,63 (m3/h)
ta chọn 2 bơm hoạt động và 1 bơm dự phòng (với độ tin cậy loại II của trạm
bơm theo bảng 18 trang 28 TCVN 7957:2008). Chọn 1 ngăn tiếp nhận với các
thông số sau (tham khảo bảng 4-4 trang 110 sách Xử lý nước thải đô thị và
công nghiệp do GS-TS Lâm Minh Triết chủ biên nhà xuất bản Đại Học Quốc
Gia Thành Phố Hồ Chí Minh xuất bản năm 2008) :
Bảng kích thước ngăn tiếp nhận.
Đường
3

Q (m /h)

kính

Kích thước của ngăn tiếp nhận

ống áp lực (2
ống)

1000-1400

250 mm

A

B

H

Ht

h

200

230

200

160

75

0

0

0

0

0

h1
750

b
80
0

Vậy nước thải từ trạm bơm nước thải được dẫn bằng 2 đường ống áp lực
2.
a.

có D = 250 mm tới ngăn tiếp nhận của trạm xử lý nước thải.
Tính toán song chắn rác:
Xác định chiều cao xây dựng mương dẫn nước thải đến song chắn rác
Nước thải được dẫn từ ngăn tiếp nhận đến các công trình tiếp theo trong
dây chuyền xử lý bằng mương có tiết diện hình chữ nhật.
Bảng 1: Kích thước và thông gió thủy lực máng dẫn nước thải sau ngăn
tiếp nhận.
Tra bảng 36- bảng tính tính toán thủy lực Trần Hữu Uyển

Lưu lượng tính toán (l/s)
=
= 219.9

Các thông số tính
toán

363.5
o

Độ dốc ( /oo)
Chiều ngang (m)
Tốc độ v (m/s)
Độ đầy (h/H)

1
1
0.744
0.296

1
1
0.856
0.424

=
139.69

1
1

0.64
0.215

+ chiều cao xây dựng mương : H = h + h bv = 0.424 + 0.4 = 0.824 m
chọn Hm = 0.9m
15


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

b.

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

Trong đó : h : chiều cao lớn nhất lớp nước trong mương h = 0.424
hbv : chiều cao bảo vệ mương , hbv= 0.4m.
chọn chiều dài mương L = 4m
Tính toán song chắn rác
+ Số lượng khe hở của song chắn rác (khe):
n= = = 62,51(khe)
Lấy tròn n = 63 khe
Trong đó :
q – lưu lượng nước thải tính toán (m3/s); 0,3635 m3/s
b – chiều rộng khe hở giữa các thanh đan (m); chọn 0,016 m
(theo TCVN 7957:2008; mục 8.2.1 quy định b = 15-20 mm
h1 – chiều sâu lớp nước trong song chắn rác, lấy bằng độ đầy tính toán ở
mương dẫn 0,424 m
vtt – vận tốc trung bình qua các khe hở, theo tiêu chuẩn 7957-2008,
vtt = 0,8 – 1.0 m/s , vtt = 0,9m/s
kz – hệ số nén dòng do các thiết bị vớt rác, lấy bằng 1,05

+ Chiều rộng toàn bộ thiết bị chắn rác :
Bs = d ( n - 1) + b.n ( m )
Trong đó :
d chiều dày của mỗi song chắn, chọn d = 0.008 m
Bs = 0,008 ( 63 - 1 ) + 0,016 = 1,504 (m). chọn Bs=1.5m
Kiểm tra lại vận tốc của dòng chảy tại phần mở rộng của mương trước
song chắn rác ứng với lưu lượng nước thải nhỏ nhất nhằm tránh sự lắng đọng
cặn trong mương, vận tốc 0,4 m/s
vm = = =0,432 (m/s)
Kết quả thu được thỏa mãn yêu cầu

16


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

+ Tổn thất áp lực
hs = ξ.
Trong đó :
vmax – tốc độ chuyển động của nước thải trước song chắn ứng với lưu
lượng lớn nhất, vmax = 0.856 m/s
K – hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác ở song chắn , lấy
K=3
ξ – hệ số sức cản cục bộ của song chắn và được tính theo công thức :
ξ= β.( sin α = 2,42 ( sin 600 = 0.83
Trong đó:
β – hệ số phụ thuộc tiết diện ngang của thanh song chắn rác, với tiết diện
hình chữ nhật, tra bảng β = 2,42

S – chiều dày mỗi thanh, S= 0,008 m
b- chiều rộng mỗi khe hở , b= 0,016 m
α – góc nghiêng so với mặt phẳng ngang, α = 600
Vậy:
hs = 0,83. . 3 = 0,093 ( m)
+ Chiều dài ngăn mở rộng trước song chắn rác :
L1 = = = 0,692 (m)
Trong đó :
:

Góc

mở

ở

mương

trước

song

chắn

rác;

=

20o

: Chiều rộng của song chắn rác và mương dẫn
+ Chiều dài ngăn mở rộng sau song chắn rác là:
L2 = = = 0,346 (m)
+ Chiều dài xây dựng của mương đặt song chắn rác là:
L= L1+L2+Ls = 0,692 + 0,346+1,5 = 2,54 (m); lấy tròn 2.6 m
Trong đó: Ls là chiều dài cần thiết của ô đăt song chắn rác,chọn L s = 1,5
m
+ Chiều sâu đặt mương chắn rác là :
H = hmax +hs +0.5 = 0,424 + 0,093 + 0,5 = 1,017 (m); lấy tròn 1,1 m
c.

Xác định loại máy nghiền rác và lượng nước cần cung cấp cho máy nghiền
rác.
17


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

+ Lượng rác lấy từ song chắn là :
Wr = = = 2,654 (m3/ ngđ)
Trong đó:
a – lượng rác tính cho đầu người trong năm, theo bảng 20 trong TCVN
7957:2008, khi lấy rác bằng cơ giới và với khoảng cách giữa các khe hở b= 16

-

cm lấy a= 8 m3/ng năm;
Ntt - Dân số tính toán theo chất lơ lửng, Ntt =121100 người.

Với dung trọng của rác 750kg/m3, trọng lượng của rác là:
P= 750 = 1990,7 ( kg/ngđ ) = 1,99 ( tấn/ngđ )
Lượng rác trong từng giờ của ngày đêm:
P1 = = 2 = 0.166 ( tấn/ ngđ)
Trong đó :
Kh – hệ số không điều hòa giờ, lấy Kh = 2
+

Lượng

nước

dùng

để

nghiền

rác

là

40m 3/tấn.

+ Rác được nghiền nhỏ bằng máy nghiền, sau đó dẫn trực tiếp đến bể
metan.
Độ ẩm của rác khoảng 80%
-

Theo tài liệu xử lí nước thải công nghiệp và đô thị của Lâm Minh Triết qua

song chắn rác hàm lượng chất rắn lơ lửng và BOD5 giảm 4%
Chọn H=4%
+ Hàm lượng BOD còn lại:
+ Hàm lượng chất rắn lơ lửng còn lại là:
Tổng song chắn rác là 2, trong đó 1 công tác, 1dự phòng.
Bảng thống kê các thông số thiết kế của song chắn rác
Tên
trình
Song
rác

công
chắn

Số lượng
2

H mương
(m)
1,1

18

B (m)

L (m)

1.5

2.6

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

3. Tính toán bể lắng cát ngang:

Bể lắng cát phải được tính toán với vận tốc dòng chảy trong đó đủ lớn
để các phần tử hữu cơ nhỏ không lắng được và đủ nhỏ để cát và các tạp chất
rắn vô cơ giữ lại được trong bể. Bể thường được cấu tạo để giữ lại các hạt cát
có đường kính bằng 0,2mm và lớn hơn.
Bể lắng cát phải đảm bảo vận tốc chuyển động của nước trong bể là


0,3 ≥ v ≥ 0,15 m/s; thời gian lưu nước trong bể là 60 ≥ t ≥ 30 phút
Chiều dài bể lắng cát ngang được tính theo công thức sau :
L = = = 6 ,83(m)
Chọn chiều dài bể lắng : 6.9m
Trong đó:
K: hệ số tỷ lệ Uo:U chọn theo bảng 27 mục 8.3.3 TCVN 7957:2008; tra
được K=1,3
: tốc độ chuyển động của nước thải ở bể lắng cát ngang ứng với lưu
lượng lớn bằng 0,3 (m/s); TCVN 7957:2008 bảng 28 mục 8.3.3
: độ cao lớp nước trong bể lắng ngang có thể lấy bằng độ đầy là 0,424
: kích thước thủy lực của hạt cát 0,25 suy ra bằng 24,2 (TCVN
7957:2008 bảng 26 mục 8.3.3)



Diện tích mặt thoáng F của nước thải trong bể lắng cát ngang được tính theo
công thức
F = = = 15,02 )



Chiều ngang tổng cộng của bể lắng cát :
B = = = 2,2 ( m)
Chọn bể lắng cát ngang gồm 3 đơn nguyên , trong đó 2 đơn nguyên
công tác, 1 đơn nguyên dự phòng . Chiều ngang mỗi đơn nguyên sẽ là :

19


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN



|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

Thời gian lưu của nước trong bể được xác định :
t = = = 57.96( s)
Thỏa mãn
Trong đó :



F : diện tích tiết diện ướt của bể F = B x H = 2,2 x 0.424= 0.933 m2.
n : số bể lắng cát hoạt động đồng thời n = 2



Thể tích phần chứa cặn của bể lắng cát ngang được tính theo công thức :
Wc = = = 2,422 m3
Trong đó :
N : dân số tính toán chất lơ lửng
P : lượng cát giữ lại trong bể lắng cát cho 1 người trong ngày đêm lấy
theo TCVN 7957-2008; theo bảng 28 mục 8.3.3; P = 0,02 l/ng.ngđ
t : chu kì xả cát t 2 ngày đêm ( để tránh sự phân hủy cặn cát )
Chọn t = 1 ngày đêm.



Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát ngang trong 1 ngày đêm:
= = = 0,161 (m)
Trong đó: n : số đơn nguyên công tác



Chiều cao xây dựng của bể lắng cát ngang :
= + + = 0,424 + 0,161 + 0,5 = 1,085 (m) lấy = 1,1(m)
Trong đó: : chiều cao bảo vệ chọn bằng 0,5m.



Kiểm tra lại tính toán với điều kiện 0,15 m/s
= = = 0,295 m/s 0,15 m/s
Trong đó: : độ sâu lớp nước ứng với ( bằng độ đầy h ứng với ) bằng
0,215

•

-

Tính toán sân phơi cát:
Nhiệm vụ của sân phơi cát là làm ráo nước trong hỗn hợp bùn cát, được
xây dựng ở gần vị trí bể lắng cát.
Diện tích hữu ích của sân phơi cát:
F = = =176,8 (m2)
Trong đó:
hc là chiều cao lớp bùn cát trong năm, lấy hc = 5 m/năm.
20


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

Chon sân phơi cát gồm 2 ô, kích thước mỗi ô trong mặt bằng: 9 m x 10
m.
Diện tích sân phơi cát: 90 x 2 = 180 m2.
Sau khi đi qua bể lắng cát thì SS và BOD giảm 5% theo giáo trình của
Lâm Minh Triết
Hàm lượng chất rắn lơ lửng còn lại sau bể lắng cát:
SS= CSS.(100-5)% = 223,99.(100-5)%= 212,79 mg/l
Hàm lượng BOD còn lại sau bể lắng cát:
BODsau= CBOD.(100-5) % = 384(100-5)% = 364,8 mg/l

21

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

Bảng thống kê các thông số thiết kế của bể lắng cát
Tên công

4.


Số lượng

H (m)

b (m)

L (m)

trình
Bể lắng cát

3

1,1

1,1

6.9

Sân phơi cát

2

5m/năm

9

10

Tính toán bể lắng ngang 1:
Khi dùng bể lắng ngang để xử lý , hiệu quả lắng E = 60%
Chiều dài bể lắng :
L=

v.H
K.U 0

(m)

Trong đó:
v – Tốc độ dòng chảy trong vùng lắng, v = 5 ÷10 (mm/s). Chọn v = 8
(mm/s).
H – Chiều cao công tác của bể lắng; chọn H = 4m
K – Hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng, đối với bể lắng ngang K = 0,5.
Uo – Độ lớn thủy lực của hạt cặn:
Uo = – 0,01 = 1,28 mm/s)
Trong đó:
n – Hệ số phụ thuộc vào tính chất của chất lơ lửng, đối với nước thải
sinh hoạt,

n = 0,25. ( Bảng 31 – TCXDVN 7957:2008).
α - Hệ số kể tới ảnh hưởng của nhiệt độ của nước đối với độ nhớt lấy
theo Bảng 31, với nhiệt độ trung bình tính theo tháng thấp nhất là 20 0C, thì α =
1.
ω - Thành phần thẳng đứng của tốc độ nước thải trong bể lấy theo
Bảng 32, với V = 6 (mm/s) thì ω = 0,01
t - chọn theo bảng 33. TCVN 7957:2008. n= 2,5, chọn hiệu suất của bể
lắng là 60%
=> t = 1170,7 s
22


GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

Trị số - lấy theo Bảng 34, ở chiều cao công tác H = 3 m thì lấy bằng
1,32.
-

Vậy chiều dài bể là:
L = =37,38 (m)
Chọn L= 38 m

-

Diện tích tiết diện ướt của bể lắng ngang:
W = = = 60,58 (m2)

-

Chiều rộng của bể lắng ngang:
B = (m); lấy tròn 16m
Trong đó: H – Chiều cao công tác của bể lắng, H = 4m.
Chọn số ngăn lắng của bể lắng n =2
- Khi đó chiều rộng mỗi ngăn lắng:
b = (m).
(Chọn chiều rộng của mỗi ngăn lắng từ 6÷9m theo Lâm Minh Triết)
- Kiểm tra thời gian lắng thực tế ứng với kích thước đã chọn
ttt

= 1,86 (giờ).

Trong đó: W - Thể tích bể ứng với kích thước đã chọn (m3).
Qhmax - Lưu lượng giờ lớn nhất; Qhmax = 1308.63(m3/h).
- Kiểm tra vận tốc thực tế ứng với kích thước đã chọn:
vtt = = = 5,68 (m/s)
Thời gian lắng thực tế và vận tốc thực tế của dòng nước đều đảm bảoyêu
cầu. Như vậy, kích thước của bể lắng đã chọn là hợp lý.


Dung tích cặn lắng
Thể tích ngăn bùn của bể lắng :
Wc =
(Công thức 3.31, Trang 87, Trần Đức Hạ, Kỹ thuật xử lý khí thải, NXB
Khoa Học và Kỹ Thuật, 2006).
Trong đó: Q – Lưu lượng nước thải, 791,67m3/h
23

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

|SVTH: LÊ THỊ DIỆN

T – Thời gian lưu cặn, chọn t =24h.
p – Độ ẩm bùn cặn lắng bằng 93,5 ÷ 95%, chọn p = 95%.
γ – Khối lượng thể tích của cặn thường lấy bằng 1 tấn/m3
Co – Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải sinh hoạt trước khi qua
bể lắng ngang đợt 1, mg/l.
E: hiệu suất lắng không làm thoáng 60%
Wc= = 48,51(m3)
Lượng cặn chứa trong một ngăn lắng là: Wc1ngăn = = 48,51/2 = 24,26
Chiều cao hố thu cặn:
Hc = = (m)
Theo 8.5.11 TCVN 7957-2008 chiều cao lớp bùn cặn thường từ 0,2-0,3.
Chọn Hc = 0,2m
- Đáy bể lắng dùng thiết bị gạt cặn được xây dựng có độ dốc 0,01 (theo
8.5.11 TCXDVN 7957-2008) về phía hố thu cặn, chiều cao từ mép trên hố thu
cặn đến lớp nước trung hoà là:
h1 = (L - b) × 0,01 = (38 – 8) × 0,01 =0,3 (m)
-

Tổng chiều sâu bể lắng
ΣH = H + Hc+ Hbv + Hth = 4+0,2+ 0,5+ 0,3 = 5 (m).
Trong đó:
H – chiều cao vùng lắng, (m).
Hb – Chiều cao lớp bùn cặn, (m).
Hbv – Chiều cao phần bảo vệ phía trên mặt nước, (m), chọn Hbv = 0,5m.
Hth – Bề dày lớp trung hòa giữa lớp nước công tác và lớp bùn trong bể
lắng, chọn Hth = 0,3m.

Kiểm tra tỷ lệ chiều dài và chiều cao công tác của bể lắng:
L : Hct = 38 : 4 (thỏa mãn).
Đường kính ống thu cặn là 200mm, đường kính phần loe là 250mm.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng còn lại sau bể lắng ngang đợt 1:
SS= CSS.(100-60)% = 212,79.(100-60)%= 85.12 mg/l
24


GVHD: NGUYN XUN LAN

|SVTH: Lấ TH DIN

C1 < 150 mg/l => m bo yờu cu tip nhn x lý sinh hc.(khụng cn lm thoỏng s
b)
-

Hm lng BOD cũn li sau b lng ngang t 1 gim 15%
BODsau= CBOD.(100-15) %= 328,32(100-15)% = 279.07(mg/l)
Kt lun: B lng t 1 gm 2 ngn. Cỏc thụng s thit k ca mt ngn
l:

5.

hbv(m) hct(m) hth(m) h1(m)

Hc(m)

hxd(m) L(m) b(m)

0,5

0,2

5

4,0

0,3

0,3

38

8

Aerotank y
Aerotank y l loi b thi khớ x lớ nc thi theo nguyờn lớ bựn hot
tớnh, trong ú nc thi v bựn hot tớnh c a vo cựng mt phớa v quỏ
trỡnh x lý nc thi din ra ging nh trong b phn ng y. Oxy c cung
cp qua h thng tm phõn phi khớ nộn b trớ dc theo chiu di b.
MặT cắt 1-1

3 4 5

Ghi chú:
1 - M ơng dẫn n ớc vào
2 - M ơng dẫn n ớc ra
3 - Máng phân phối n ớc
4 - Máng dẫn bùn hoạt tính
5 - Máng thu n ớc vào bể lắng II

H

1

3 4 5

B

MặT BằNG

-

1

1

B

1

2

L

-

Tớnh toỏn Aerotank x lý nc thi sinh hot vi cỏc thụng s sau:
BOD ca nc thi trc khi vo Aerotank: La = LHH = 279.07 mg/l
Hiu sut x lý BOD: H= 80%

BOD yờu cu ca nc thi khi ra khi Aerotank : Lt = 55.81mg/l
Vỡ La > 150 mg/l. Chn Aerotank y, cú ngn tỏi sinh bựn hot tớnh.
S b ly liu lng bựn theo cht khụ a = 3 g/l, ch s bựn I = 100 cm 3/g

-

( theo bng 6.12 giỏo trỡnh X lý nc thi ụ th Trn c H)
Tớnh t l bựn hot tớnh tun hon R theo biu thc 61 TCVN 7957-2008
25