Tính toán bể điều hòa

Gi Q(m3/d Tích lũy,
ờ
)
m3
1
12
12
2
13
25
3
15
40
4
23
63
5
24
87
6
26
113
7
15
128
8
16
144
9
17
161

10
22
183
11
28
211
12
29
240
13
28
268
14
27
295
15
18
313
16
20
333
17
30
363
18
37
400
19
25
425

20
26
451
21
27
478
22
25
503
23
17
520
24
15
535
ích của bể hc = 3 m

tích lũy bơm,
m3
22.2
44.4
66.6
88.8
111
133.2
155.4
177.6
199.8
222
244.2

266.4
288.6
310.8
333
355.2
377.4
399.6
421.8
444
466.2
488.4
510.6
532.8

hiệu số thể tích,
m3
10.2
19.4
26.6
25.8
24
20.2
27.4
33.6
38.8
39
33.2
26.4
20.6
15.8

20
22.2
14.4
-0.4
-3.2
-7
-11.8
-14.6
-9.4
-2.2

Tính toán bể điều
hòa:
Kích thước bể
Thể tích bể điều
hòa:
V = Qtb*t = 22,2*3 =
66,6 (m3)
Với t là thời gian lưu
nước trong bể điều
hòa, chọn t= 3 giờ.
Thể tích thực tế bể
điều hòa = K.Bể điều
hòa tính toán
 Với K là hệ số an

toàn = 1,2
→ Vtt = 66,6*1,2 =
79,92 (m3)
Chọn Vtt = 80

m3
Chọn chiều cao hữu

Diện tích bể:
F = = 26,66 m2
Chọn F = 30 m2
→ kích thước bể L*B=15.3 (m)
Chọn mực nước thấp nhất của bể điều hòa để cho bơm hoạt động là 0,5 m.
→ thể tích nước bể phải chứa là :
V = 0,5*30+66,6 = 81,6 m2
→ mực nước cao nhất của bể là :
Hmax = 2,664 m
Chọn chiều cao an toàn là 0,5 m.
→ chiều cao của bể là :
H = 2,664 + 0,5 = 3,164 m
→ chọn H = 3,5 m.


Thể tích xây dựng bể điều hòa:
Vxd = H.F = 3,5*30 = 105 m3
Đường kính ống dẫn nước vào bể
D=
Trong đó
 Vo : vận tốc nước chảy trong ống do chênh lệch cao độ, V o = 0,3 – 0,9 m/s, chọn
Vo = 0,7 m/s.
D=
Chọn ống nhựa PVC dẫn nước vào bể điều hòa Φ 110 mm.
Công suất bơm nước thải
Công suất bơm
N = = 0,75 KW

Trong đó
Q : lưu lượng nước thải trung bình Q = Qtbs = 6,16.10-3 m3/s
H : chiều cao cột áp H = 10 m.
η : hiệu suất máy bơm η = 80%.
Công suất thực máy bơm lấy bằng 120% công suất tính toán
Nthực = 1,2*N = 1,2*0,75 = 0,9 KW = 1,2 Hp
Cần 2 bơm có công suất 1,5 Hp hoạt động thay phiên nhau để bơm nước thải sang bể
điều hòa (bể phản ứng).
Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa
Lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa
Qkk = q*V*60
Trong đó
q : lượng khí cần cung cấp cho 1 m 3 dung tích về trong 1 phút, q = 1-0,015
m3khí/m3bể.phút, chọn q = 0,01 m3khí/m3bể.phút (Nguồn: Trịnh Xuân Lai, Tính toán
thiết kế các công trình xử lý nước thải, năm 2004).
V : thể tích thực tế của bể điều hòa.
 Qkk = 0,01*80*60 = 48 (m3/h) = 0,013 (m3/s).
Thiết bị phân phối khí trong bể điều hòa là các ống ngang đục lỗ, bao gồm 4 đường
ống và chiều dài mỗi đường ống là 14m, đặt dọc theo chiều dài bể, đường ống đặt
cách tường 1m.
Đường kính ống phân phối khí chính
D=
Trong đó:
Vk : vận tốc khí trong ống dẫn chính, Vk = 10 m/s.


 D=

Chọn ống dẫn khí Φ = 90 mm vào bể điều hòa là ống thép.
Lượng khí qua mỗi ống nhánh

qkhí =
đường kính ống nhánh dẫn khí
d=

Trong đó
Vkhí : vận tốc khí trong ống nhánh, Vkhí = 10 – 15m.s, chọn Vkhí = 12 m/s.
d = = 26,59
chọn ống nhánh bằng thép, có đường kính Φ = 30 mm.
cường độ sục khí trên 1m chiều dài ống
q = = (m3/h.mdài)
lưu lượng khí qua một lỗ
qlỗ = Vlỗ*
trong đó
Vlỗ : vận tốc khí đi qua lỗ, Vlỗ = 5 – 20 m/s (TCXD - 54 – 84), chọn Vlỗ = 15 m/s.
dlỗ : đường kính lỗ, dlỗ = 2 – 5 mm, chọn dlỗ = 4mm.
→ qlỗ = Vlỗ*= 1,88.10-4 (m3/s) = 0,678 (m3/h).
Số lỗ trên một ống
N=
Chọn N = 40 (lỗ/ống)
Số lỗ trên 1 mét ống nhánh
n = (lỗ/m)
chọn n = 3 lỗ
Khi được phân phối đến các ống nhánh thông qua ống dẫn khí chính làm bằng sắt tráng
kẽm, đặt trên thành bể dọc theo chiều rộng bể điều hòa. Ống dẫn khí được đặt trên giá đỡ
ở độ cao 8 cm so với đáy.
Tính toán máy thổi khí


Áp lực cần thiết của hệ thống phân phối khí

Hk = h d + h c + h f + H
Trong đó
hd : tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn, hd ≤ 0,4 m, chọn hd = 0,3 m.
hhc : tổn thất cục bộ, hc ≤ 0,4 m, chọn hc = 0,2 m.
hf : tổn thất qua thiết bị phân phối khí, hf ≤ 0,2 m, chọn hf = 0,5 m.
H : chiều sâu hữu ích của bể điều hòa, H = 3,5 m.
→ Hk = hd + hc + hf + H = 0,3 + 0,2 + 0,5 + 3,5 = 4,5 m.
Áp lực máy thổi khí tính theo Atmosphere
Pm =
Năng suất yêu cầu
Qkk = 48 (m3/h) = 0,013 (m3/s).
Công suất máy thổi khí
Pmáy = - 1)
Trong đó
Pmáy : công suất yêu cầu của máy nén khí,KW.
G : trọng lượng của dòng không khí, kg/s.
G = Qkk * pmáy = 0,013 * 1,3 = 0,0169 kg/s.
R : hằng số khí, R = 8,314 KJ/K.moloK.
T1 : nhiệt độ tương đối của không khí đầu vào T1 = 273 + 25 = 2980K.
P1 : áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào P1 = 1 atm.
P2 : áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra P2 = Pm + 1 = 1,05 atm.
→n=
29,7 : hệ số chuyển đổi
e : hiệu suất của máy, chọn e = 0,8.
Pmáy = - 1) = *
= 0,09 KW = 0,12 Hp
Công suất thực của bơm bằng 1,2 công suất tính toán
→ Nt = 1,2*N = 0,108 (KW) = 0,14 (Hp)
Kết quả tính toán

STT

Tên thông số

Đơn vị

Số liệu

1

Chiều dài (L)

m

15

2

Chiều rộng (B)

m

3

3

Chiều cao tổng cộng (H)

m

3,5

4

Lưu lượng không khí sục vào bể
(Qkk)

M3/h

48

0,865

Cường độ sục khí (q)

M3/h.mdài

0,86

6

Đường kính ống sục khí chính (D)

mm

90

7

Đường kính ống sục khí nhánh (d)

mm

30

8

Đường kính lỗ sục khí (d)

mm

4

9

Mực nước cao nhất (hmax)

m

2,664

10

Mực nước thấp nhất (hmin)

m

0,5

11

Khoảng cách giữa các lỗ

mm

50