ĐỒ ÁN THIẾT KẾ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN HẢI SẢN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

1

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

ĐẶT VẤN ĐỀ
Sự phát triển của ngành chế biến thủy sản đang gây ô nhiễm môi trường. Mức độ ô nhiễm

của nước thải từ quá trình chế biến thủy sản thay đổi rất lớn phụ thuộc vào nguyên liệu thô
(tôm, cá, mực, bạch tuộc, cua, nghêu, sò…), sản phẩm thay đổi theo mùa vụ và thậm chí
ngay trong ngày làm việc (Johnson et al., 2008), nhất là với dây chuyền chế biến có nồng độ
các chất ô nhiễm rất cao (pH từ 6,5 - 7,0, SS từ 500 - 1.200 mg/L, COD từ 800 - 2.500
mgO2/L, BOD5 từ 500 - 1.500 mgO2/L, tổng N từ 100 - 300 mg/L, tổng P từ 50 - 100
mg/L, dầu và mỡ 250 - 830 mg/L) (Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014).
Qua đó cho thấy nước thải chế biến thủy sản ô nhiễm hữu cơ và có khả năng phân hủy
sinh học cao thể hiện qua tỉ lệ BOD/COD, dao động từ 0,6 đến 0,9 (Nguyễn Trung Việt et
al., 2011). Đối với nước thải phát sinh từ chế biến cá da trơn có nồng độ dầu mỡ rất cao từ
250 đến 830 mg/L (Ngô Xuân Trường et al., 2008). Nước thải sơ chế thủy sản là loại nước
thải ô nhiễm chất hữu cơ, độ màu, chất rắn lơ lửng cao (Lâm Minh Triết, 2006).
Bảng 1

-

Đánh giá chỉ tiêu chất lượng nước thải đầu vào của nhà máy.

Theo QCVN 11 – 2015 - Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước
thải chế biến thủy sản khi xả ra nguồn tiếp nhận nước thải được tính theo công thức
sau:
Cmax = C x Kq x Kf

Trong đó:

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

1

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

-

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Cmax là giá trị tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải chế biến thủy
sản khi xả ra nguồn tiếp nhận nước thải;

-

C là giá trị của thông số ô nhiễm trong nước thải chế biến thủy sản quy định tại mục
2.2;

-

Kq là hệ số nguồn tiếp nhận nước thải quy định tại mục 2.3 ứng với lưu lượng dòng
chảy của sông, suối, khe, rạch; kênh, mương; dung tích của hồ, ao, đầm; mục đích sử
dụng của vùng nước biển ven bờ; => Kq = 1.

-

Kf là hệ số lưu lượng nguồn thải quy định tại mục 2.4 ứng với tổng lưu lượng nước
thải của các cơ sở sản xuất chế biến thủy sản khi xả ra nguồn tiếp nhận nước thải. =>
Kf = 1.

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM KEO TỤ - TẠO BÔNG
2

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỂ TRỘN CHẤT PHẢN ỨNG
Sự cần thiết của các bể trộn chất phản ứng : Trước khi cho vào nước, các chất phản

ứng phải hòa thành dung dịch qua các giai đoạn hòa tan →điều chỉnh nồng độ thích hợp
bằng bơm định lượng →dẫn tới các cụm công trình tiêu thụ (Theo mục 6.19TCXDVN-33-2006).
2.1 Bể trộn chất keo tụ PAC (Poly Aluminium Chloride)
Nhiệm vụ: Hòa tan bột PAC dạng bột với nước sạch để tạo ra dung dịch hóa chất cần
thiết, sử dụng cho các quá trình xử lý nước thải (qt lắng).
2.1.1

Xác định hàm lượng PAC dùng để keo tụ

Tên thương mại là: PAC (hàm lượng Al2O3: 27÷30%)
Công thức hóa học:[Al2(OH)nCl6-nXH2O]m - Thành phần hóa học cơ bản là Poly
Aluminium Chloride, có thêm chất khử trùng gốc Chlorin.

Theo tiêu chuẩn kỹ thuật của nhà SX.
Website:www.hoaphatdongnai.com
NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

2

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

PAC có nhiều ưu điểm hơn so với việc sử dụng phèn nhôm sulfate và các loại phèn vô cơ
khác:
- Hiệu quả keo tụ và lắng trong gấp 4-5 lần. Tan tốt và nhanh trong nước.
- PAC ít làm thay đổi độ pH của nước nên sẽ hạn chế việc sử dụng các hóa chất khác
(như kiềm) để xử lý và do đó hạn chế ăn mòn thiết bị và giúp giảm chi phí.
- PAC không làm đục nước khi dùng thừa hoặc thiếu.
- Khả năng loại bỏ các chất hữu cơ tan và không tan cùng các kim loại nặng tốt hơn.
- Không làm phát sinh hàm lượng SO42– trong nước thải sau xử lý là loại có độc tính
đối với vi sinh vật.
- Liều lượng sử dụng thấp, bông keo to dễ lắng.
Nhược điểm:
- Do nó có hiệu quả rất mạnh ở liều lượng thấp nên việc cho quá độ lượng PAC sẽ gây
hiện tượng Tái ổn định của hạt keo.
- Lượng Cloride trong PAC sẽ thúc đẩy quá trình ăn mòn, đặc biệt là ở những nơi đóng
cặn bùn.
Hàm lượng PAC để keo tụ:
Căn cứ vào kết quả thí nghiệm Jartest của nhóm tác giả trên “Tạp chí Khoa học TDMU”
với mẫu nước thải Thủy sản có thông số đầu vào như sau:

Nhận thấy hàm lượng SS (của đồ án) xấp xỉ với hàm lượng SS (trong Tạp chí) → Chọn số

liệu về hàm lượng chất keo tụ PAC và chất trợ keo PAA để tính toán.

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

3

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

→ Lượng chất keo tụ PAC cần thiết là: P PAC = 500 (mg/l) và PAA= 3,5 (mg/l). Hiệu suất
xử lý SS: E%= 82,83%.
2.1.2

Tính toán dung tích bể trộn hóa chất PAC

Dung tích bể hòa trộn được xác định bằng công thức 6-3(TCVN 33-2006).

→ Chọn Wh = 19,22(m3).
Trong đó:
Q: là lưu lượng nước xử lý (m3/h), Qmax.h = 64,05 (m3/h)
Pp: là Lượng PAC cho vào nước (g/m3). PPAC = 500(mg/l) (Theo thí nghiệm Jartest).
n: là số giờ giữa 2 lần hòa tan đối với trạm công suất < 1200 (m3/ngđ), vì công suất trạm
là Qngđ = 800 m3/ngđ → ta lấy n= 24 giờ
bh : là nồng độ dung dịch PAC trong thùng pha (từ 4÷10% - Theo mục 6.20-TCXDVN33-2006) → ta chọn bh=4%
γ: là khối lượng riêng của dung dịch γ=1 (T/m3)

→ Chọn 2 bể trộn PAC, mỗi bể có:

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

4

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Chọn chiều cao mực nước trong bể trộn là: h0=2m → Diện tích bể:

→Đường kính bể:

→Chọn D=1,5(m).

→Chiều cao của bể:
Thông số thiết kế của 1 bể khuấy trộn PAC

2.1.3

Tính toán thiết bị khuấy trộn

Từ các thông số thiết kế bể, ta tiến hành tra catalogue của NSX →Chọn được thiết bị
khuấy trộn có các thông số như sau:

2.1.4

Bơm định lượng

Nhiệm vụ: Điều chỉnh tự động lượng phèn cần thiết đưa vào nước cần xử lý.

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

5

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

2.2 Bể trộn chất trợ keo tụ PAA (Anionic Polyacrylamide)
Nhiệm vụ: PAA thường được sử dụng với liều lượng khoảng 1 – 5 mg/l để tăng nhanh
quá trình tạo bông keo nhằm tăng tốc độ lắng, tăng hiệu suất xử lý của các công trình xử lí
kế tiếp.
→Vậy việc sử dụng các chất trợ keo tụ cho phép hạ thấp liều lượng chất keo tụ, giảm thời
gian cho quá trình keo tụ và nâng cao tốc độ lắng.
2.2.1

Xác định hàm lượng PAA dùng để trợ keo tụ

Công thức hóa học là [-CH2-CH(CONH2)-]n

Hàm lượng PAA để keo tụ:
Căn cứ vào kết quả thí nghiệm Jartest của nhóm tác giả trên “Tạp chí Khoa học TDMU”
(Đã trình bày ở mục 2.1.1)

Ứng lượng chất keo tụ PAC cần thiết là: PPAC = 500 (mg/l)
→ Lượng chất trợ keo tụ PAA tương ứng là: PPAA= 3,5 (mg/l). Hiệu suất xử lý SS: E%=
82,83%.
2.2.2

Tính toán dung tích bể trộn hóa chất PAA

Dung tích bể hòa trộn được xác định bằng công thức 6-3(TCVN 33-2006).

→ Chọn Wh = 1,1(m3).
Trong đó:
NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

6

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Q: là lưu lượng nước xử lý (m3/h), Qmax.h = 64,05 (m3/h)
PPAA: là Lượng PAA cho vào nước (g/m3). PPAA = 3,5(mg/l) (Theo thí nghiệm
Jartest).

n: là số giờ giữa 2 lần hòa tan đối với trạm công suất < 1200 (m3/ngđ), vì công
suất trạm là Qngđ = 800 m3/ngđ → ta lấy n= 24 giờ
bh: là nồng độ dung dịch PAA trong thùng pha (từ 0,1÷0,5% - Theo mục 6.28TCXDVN-33-2006) → ta chọn bh=0,5%
γ: là khối lượng riêng của dung dịch γ=1 (T/m3)
→ Với bể trộn PAA có thể tích: Wh= 1,1 (m3).
Chọn chiều cao mực nước trong bể trộn là: h0=1,5m → Diện tích bể:

→Đường kính bể:

→Chọn D=1(m).

→Chiều cao toàn phần của bể:
Thông số thiết kế bể hòa trộn PAA:

2.2.3

Tính toán thiết bị khuấy trộn

Từ các thông số thiết kế bể, ta tiến hành tra catalogue của NSX →Chọn được thiết bị
khuấy trộn có các thông số như sau:

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

7

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

2.2.4

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Bơm định lượng

2.3 Bể trộn dung dịch kiềm
2.3.1

Tính toán liều lượng hóa chất để kiềm hóa

Theo mục 6.15 – TCXDVN 33 – 2006, lượng hóa chất dùng để kiềm hóa D k (mg/l) được
xác định theo công thức:

Trong đó:
Pp: Lượng phèn lớn nhất trong thời gian kiềm hóa (mg/l).
e: Đương lượng gam của phèn (không chứa nước) (mgđl/l).
k: Độ kiềm nhỏ nhất của nước nguồn
K: Đương lượng gam của chất kiềm hóa (mgđl/l).

3

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM BỂ KEO TỤ - TẠO BÔNG
3.1 Bể điều chỉnh pH (pH Control Tank)
3.2 Bể keo tụ (Reation Tank)
Nhiệm vụ: Nhằm mục đích khếch tán đều chất keo tụ vào trong nước thải.

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

8

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

3.2.1

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Tính toán xây dựng bể

Chọn thiết kế 1 bể trộn,

Thể tích bể trộn:
Trong đó:
Q: Lưu lượng nước thải trong giờ xả thải lớn nhất (m3/h).
t: Thời gian lưu nước. Theo thí nghiệm Jartest, tkhuấy =3(phút).
Chọn thể tích bể trộn: W= 3,21(m3).

Chọn chiều cao lớp nước trong bể trộn là: h0 =2 (m) →
Chọn bể trộn hình trụ vuông, được chế tạo bằng bê tông cốt thép, có kích thước:

→ Chọn cạnh
Vậy kích thước xây dựng thực tế là:

3.2.2

Tính toán thiết bị khuấy trộn

Khuấy trộn với tốc độ 120 vòng/phút.
3.3 Bể đông tụ (Flocculation Tank)
Nhiệm vụ: Nước thải và chất phản ứng sau khi đã được hòa trộn đều trong bể keo tụ sẽ
được chuyển sang bể đông tụ.
Bể đông tụ làm cho quá trình tiếp xúc, kết dính giữa các hạt keo và cặn bẩn trong nước
xảy ra →tạo nên các bông cặn lớn và sẽ được giữ lại trong quá trình lắng.

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

9

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

3.3.1

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Tính toán xây dựng bể

Dung tích bể trộn:
Trong đó:
Q: Lưu lượng nước thải trong giờ xả thải lớn nhất (m3/h), Qmax.h=64,05(m3/h)
t: Thời gian nước lưu lại trong bể. Theo thí nghiệm Jartest, chọn t =25(phút)
(t=20÷30 Theo mục 6.80-TCXDVN 33:2006)

→Xây dựng 1 ngăn phản ứng gồm 3 buồng, kích thước mỗi buồng: chiều rộng×chiều
cao=b×h=2×2,3(m).
Tiết diện mặt cắt ngang của ngăn phản ứng:

Chiều dài bể:

→Chọn L=6(m), chiều dài mỗi buồng: l =2(m).

Các buồng được ngăn cách với nhau bằng vách ngăn hướng dòng theo phương thẳng
đứng.

Dung tích 1 buồng:
Vậy thông số thiết kế của bể đông tụ là:

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

10

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

3.3.2

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Tính toán thiết bị khuấy trộn (theo phương đứng)

Cấu tạo guồng khuấy gồm: trục quay theo phương đứng và 4 bản cánh khuấy đặt đối
xứng qua trục.
Tổng diện tích bản cánh lấy bằng 15% diện tích mặt cắt ngang bể (Quy phạm từ 15÷20%
GT Xử lý nước cấp-Nguyễn Ngọc Dung).

Diện tích 1 bản cánh là:
Chiều dài cánh: lấy = 1,5(m), (phù hợp với chiều cao bể h=2,3(m)).

Chiều rộng bản cánh:
Bản cánh đặt ở khoảng cách tính từ mép ngoài đến tâm trục quay: R 1=0,8m ; R2=0,5m.
Chọn tốc độ quay của guồng khuấy : Ở đầu buồng n k = 8 vòng/phút, buồng giữa nk = 6
vòng/phút và buồng cuối nk = 4 vòng/phút.
3.3.2.1 Kiểm tra lại các chỉ tiêu khuấy trộn cơ bản:
Tốc độ chuyển động của các bản cánh khuấy so với nước:

Trong đó
R: Bán kính chuyển động của cánh khuấy, tính từ mép ngoài của cánh đến tâm
trục quay (m). Bản thứ nhất có: R1=0,8m, bản thứ hai: R2=0,5m.
NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

11

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

n: Số vòng quay (vòng/phút).
Gọi v là tốc độ chuyển động tương đối của cánh khuấy so với nước (m/s).
Khi cánh khuấy chuyển động trong nước, nước sẽ bị cuốn theo với tốc độ bằng ¼ tốc độ

cánh khuấy →

.

- Ở buồng đầu tiên: nk = 8 vòng/phút

Công suất cần thiết để
quay cánh khấy:

Trong đó:
C: Hệ số trở lực của nước, phụ thuộc vào tỉ lệ giữa chiều dài l và chiều rộng b
của bản cánh quạt.

Với

→C=1,35 (Theo GT Xử lý nước cấp – Nguyễn Ngọc Dung)
F: Tổng diện tích của bản cánh quạt (m2).
v: Tốc độ chuyển động tương đối của cánh khuấy so với nước (m/s).

Năng lượng tiêu hao cho việc khuấy trộn 1m3 nước:

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

12

LỚP: S18 - 57CTN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Giá trị gradient vận tốc:

,thỏa mãn (Buồng đầu G=80÷100 (1/s) – Gt Xử lý
nước cấp – Nguyễn Ngọc Dung).
Trong đó:
Z: Năng lượng tiêu phí để khuấy trộn 1m3 nước (W/m3)
μ: Độ nhớt động học của nước. Ở 25°C, μ=0,0092 kGm2/s.
Kiểm tra thực tế, người ta dùng chỉ số

, thỏa mãn

(P=40.000÷200.000 – Gt Xử lý nước cấp – Nguyễn Ngọc Dung)
Với: T là thời gian lưu nước trong bể, T=25 phút.
- Ở buồng phản ứng thứ hai: nk = 6 vòng/phút.
Tương tự:

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

13

LỚP: S18 - 57CTN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

- Ở buồng cuối cùng: nk = 4 vòng/phút.

, thỏa mãn (Buồng cuối G=30÷40 (1/s) – Gt Xử lý
nước cấp – Nguyễn Ngọc Dung).

3.3.2.2 Kết luận
Kết quả kiểm tra lại các chỉ tiêu khuấy trộn cơ bản cho thấy: Chúng đều nằm trong giới
hạn cho phép.

3.3.3

Tính kích thước vách ngăn đục lỗ

Theo quy phạm 33-2006, vlỗ=0,15 ÷ 0,3 m/s.
NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

14

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Chọn vl=0,15 m/s. Ta có tổng diện tích lỗ:
Thiết kế vách ngăn gồm 12 lỗ, chia làm 4 hàng ngang, mỗi hàng đục 3 lỗ.

→Diện tích 1 lỗ:

Đường kính mỗi lỗ là:
4

TÍNH TOÁN BỂ LẮNG ĐỨNG ĐỢT I
4.1 Nhiệm vụ của bể lắng đợt I:
Lắng các tạp chất phân tán nhỏ (chất lơ lửng) dưới dạng cặn tươi xuống đáy bể.
Hàm lượng chất lơ lửng sau bể lắng đợt I cần đạt ≤ 150 mg/L.
4.2 Tính toán dung tích bể:
Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm:

(m2).
Trong đó:

: Lưu lượng tính toán lớn nhất (m3/s).

(m3/s).

: Tốc độ chuyển động của nước trong ống trung tâm,
Lấy ≤ 30 mm/s (0,03 m/s), (Theo điều 8.5.11.c -TCXD-51-2008).
Diện tích tiết diện ngang của vùng lắng:

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

15

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Trong đó:
vtt: Tốc độ tính toán của dòng nước đi lên. Dựa vào bảng xác định tốc độ rơi của
hạt cặn (3-2-Gt Xử lý nước cấp – Nguyễn Ngọc Dung), ứng với hàm lượng cặn
của nước thải là 450mg/l →u0=0,5 ÷ 0,6 mm/s.
Vì sử dụng chất trợ keo tụ, nên lấy tốc độ rơi của cặn (u0) tăng lên 15÷20% (Điều 6.71 –
TCXDVN – 33:2006) →Chọn tăng 20% thì u0=0,6÷0,72 mm/s.
Lấy vtt≤uo →Chọn vtt=0,7mm/s.
β: Hệ số kể đến việc sử dụng dung tích bể. Chọn β=1,3 ứng với D/H=1.

Ta có
Chọn 2 bể lắng đứng và diện tích mỗi bể trong mặt bằng là:

Trong đó:
n là số bể lắng. Chọn n=2 (bể).
Đường kính của mỗi bể:

Đường kính của ống trung tâm:

Trong đó:

: Diện tích tiết diện ống trung tâm của 1 bể.

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

16

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Chiều cao tính toán của vùng lắng:

Trong đó:
t là thời gian lắng, t=1,5 giờ.(Không lưu nước >2h, vì sẽ gây mùi !!)
Chiều cao phần hình nón của bể lắng đứng:

Trong đó:
h2: Chiều cao lớp nước trung hòa (m).
h3: Chiều cao giả định của lớp cặn lắng trong bể (m).
D: Đường kính trong của bể lắng.
dn: Đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt. Lấy dn =0,6 (m).
α: Góc nghiêng của đáy bể lắng so với phương ngang (α≥50▫ - Theo TCVN-512006)
→Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao tính toán của vùng lắng (Hống =3,78m)
Lấy đường kính miệng loe của ống trung tâm = chiều cao của phần ống loe =
1,35×đường kính ống trung tâm.

Lấy đường kính của tấm chắn = 1,3×đường kính miệng loe = 1,3×0,84=1,1(m).

Góc nghiêng giữa bề mặt tấm chắn so với mặt phẳng ngang, lấy =17▫.
Khoảng cách giữa mép ngoài cùng miệng loe đến mép ngoài cùng của bề mặt tấm chắn
theo mặt phẳng qua trục đứng:

Trong đó:
Vk : Tốc độ dòng nước chảy qua khe hở giữa miệng loe ống trong tâm và bề
mặt tấm chắn. vk ≤ 20mm/s (Điều 8.5.11.c –TCXDVN-51-2008)

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

17

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Chọn vk = 20mm/s= 0,02m/s.
Chiều cao tổng cộng của bể lắng đứng:

Trong đó:
ho : Chiều cao bảo vệ (Khoảng cách từ mực nước đến thành bể), h0 =0,3m.
h2 : Chiều lớp nước trung hòa (từ mặt dưới tấm hắt đến bề mặt lớp cặn). Điều
7.56c-TCXD-51-2008, h2 = 0,3m.
Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng đứng:

Trong đó:

Chh: Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải dẫn đến bể lắng đợt I, Chh=450mg/l.
E1: Hiệu suất lắng. (Theo thí nghiệm Jartest, hiệu suất xử lý SS là E
%=82,83%).
→Kết quả tính toán cho thấy hàm lượng chất lơ lửng (TSS) trôi theo nước ra khỏi bể lắng
đứng đến công trình xử lý sinh học tiếp theo là Cl=77,27 mg/l < 150 mg/l (Thỏa mãn điều
8.12.1 – TCXDVN-51-2008).
4.3 Thông số của bể lắng:

4.4 Máng thu nước:
Tốc độ nước trong máng thu: lấy vm=0,6 m/s (Theo mục 6.84 TCXDVN 33:2006 là 0,6 –
0,8 m/s).
NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

18

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Tiết diện của máng thu:
Chiều rộng máng: Chọn bm=0,2 m →Chiều sâu máng: hm=0,15 m.
Thiết kế máng thu nước răng cưa nhằm đảm bảo thu nước đều, nếu không có máng răng
cưa thì việc thu nước sẽ gây xáo trộn vùng lắng khi lấy nước ra →do đó sẽ ảnh hưởng tới
hiệu suất lắng.

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

19

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

5

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

TÍNH TOÁN MƯƠNG OXI HÓA
5.1 Nhiệm vụ công trình: Chế độ dòng chảy rối ở mương oxy hóa tạo điều kiện thuận lợi
cho quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ diễn ra ở mương.
Ưu điểm:
- Mương oxy hóa đáng tin cậy và đơn giản để quản lý-vận hành, (không yêu cầu lắng
cấp 1), xử lý bùn được đơn giản hóa và qui trình khử Nitơ tốt, dễ dàng được nâng cấp
trong tương lai.
- Mương oxy hóa phù hợp với vùng nông thôn vì quỹ đất không hạn chế. Và chi phí đầu
tư xây dựng không quá lớn so với các công nghệ xử lý HK hiện đại khác (Không là
công nghệ độc quyền. Có nhiều đơn vị cung cấp, tính cạnh tranh cao).
- Bên cạnh đó, có thể tiếp cận các thiết bị từ bề mặt bể mà không cần ngưng hoạt động
quy trình trong các hoạt động sửa chữa/thay thế và bảo hành thông thường.
Nhược điểm:
- Qui trình xử lý Mương oxy hóa yêu cầu phải có diện tích đất rộng hơn so với các công
nghệ khác.
5.2 Chất lượng nước thải đầu vào như sau:
-

Hàm lượng chất lơ lửng TSS : 150 (mg/l)

-

Hàm lượng BOD5

-

Tổng hàm lượng Nito

: 3000 (mg/l)
: 80 (mg/l)

5.3 Yêu cầu xử lý:
• Hàm lượng BOD5

: 3000 (mg/l)

• Tổng hàm lượng Nito

: 30 (mg/l)

5.4 Tính toán mương oxy hóa:
- Thể tích của mương oxy hóa là tổng thể tích của vùng hiếu khí (oxic) để khử BOD 5 và

oxy hóa

thành

là V1. Và thể tích của vùng thiếu khí (Anoxic) để khử

thành khí N2 là V2.
-

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

20

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Trong đó:
Qmax.ngđ : Lưu lượng nước thải lớn nhất ngày đêm.
L0

: Hàm lượng BOD5 của nước thải dẫn vào mương oxy hóa.

L

: Tải trọng BOD5 lên mương oxy hóa.

Lt

: Hàm lượng BOD5 của nước thải sau xử lý.

- Chiều sâu của mương oxy hóa chọn bằng (Điều 7.139 –TCXD-51-2008, chiều sâu từ
1÷1,5 m). Mương oxy hóa có tiết diện ngang là hình thang cân với các kích thước như
sau:

• Chiều rộng mặt nước

:a=

• Chiều rộng đáy mương

:b=

• Độ sâu lớp nước trong mương

: h1 =

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

21

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

• Khoảng cách từ mặt nước đến mặt trên mương : h2 =

• Độ sâu xây dựng mương: H = h1 + h2 =
- Chiều ngang xây dựng mương:

- Diện tích mặt cắt ướt của mương oxi hóa:

- Chiều dài tổng cộng của mương oxy hóa:

- Mương oxy hóa có dạng hình chữ “O” kéo dài trên mặt bằng với bán kính trung bình
của đoạn uốn cong là Rtb =
- Tổng chiều dài phần mương uốn cong:

- Chiều dài phần mương thẳng:

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

22

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

- Theo TCXD-51-2008 (Điều 7.138), thời gian nạp khí trong mương oxy hóa được xác
định theo công thức:

Trong đó:
L0 : Hàm lượng BOD5 của nước thải dẫn vào mương oxy hóa, L0 =

Lt : Hàm lượng BOD5 của nước thải sau xử lý, Lt =
α : Liều lượng bùn hoạt tính (Điều 7.136-TCXD-51-2008, α = 3÷4 g/l). Chọn α =3,5 g/l
= 3500 g/m3.
Tr : Độ tro của bùn hoạt tính (Điều 7.136-TCXD-51-2008, Tr = 0.35)
ρ : Tốc độ oxy hóa trung bình theo BOD5 (Điều 7.136-TCXD-51-2008, ρ =6
mg/g.h)
- Để nạp khí cho mương oxy hóa sử dụng máy nạp khí cơ học trục ngang và được bố trí
ở phần đầu đoạn thẳng của mương.
- Lượng oxy cần cung cấp để loại bỏ lượng chất bẩn trong nước thải:

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

23

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

Trong đó:
G0 : Liều lượng không khí đơn vị là 1,25÷1,45 mg để loại bỏ 1 mg BOD5 cần xử lý
(Điều 7.137-TCXD-51-2008). Chọn G0 =1,45 mg.
- Lượng oxy cần cung cấp mỗi giờ:

- Với năng lực cung cấp oxy của máy nạp khí là __ gO 2/m.h, tổng chiều dài cần thiết
của máy nạp khí sẽ là:

- Theo quy định ở Điều 7.141-TCXD-51-2008, chiều dài máy khuấy/guồng (l a) không
nhỏ hơn chiều rộng của đáy kênh.
Do đó trong trường hợp đang xét, chọn _ bộ máy nạp khí, mỗi bộ gồm _ máy đơn ghép
lại với nhau, chiều dài mỗi máy đơn là _.
- Như vậy tổng chiều dài của _ bộ máy nạp khí sẽ là _m và khả năng cung cấp lượng
oxy thực tế là:
5.5 Thông số của Mương oxy hóa:

NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

24

LỚP: S18 - 57CTN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRANG

6

GDHD: NGUYỄN THỊ MINH

TÍNH TOÁN BỂ LẮNG II
6.1 Nhiệm vụ công trình: Lắng bùn hoạt tính được hình thành trong quá trình xử lí sinh
học hiếu khí ở mương oxy hóa.
6.2 Tính toán bể lắng II:

- Diện tích phần lắng của bể lắng II:

Trong đó:

Q : Lưu lượng nước thải đưa vào xử lý, Q=64,05 (m3/h).
α : Hệ số tuần hoàn (đã chọn α=0,70 do tính mương oxi hóa).
C0 : Nồng độ cặn trong mương oxy hóa (g/m3).
Ct : Nồng độ bùn (ở đáy bể lắng II) trong dòng tuần hoàn (g/m3).
vL : Vận tốc lắng của mặt phân chia (m/h) phụ thuộc vào nồng độ cặn C L và tính chất
của cặn (thực nghiệm).
- Chọn nồng độ cặn trong dòng tuần hoàn Ct =10.000 g/m3.
NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM I

25

LỚP: S18 - 57CTN