Đồ án xử lý nước thải

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1. Giới thiệu
Ngày nay dưới sự phát triển của khoa học, con người ngày
càng đạt được những tiến bộ trong nhiều lĩnh vực như kinh tế,
khoa học kỹ thuật cũng như về đời sống. Nhu cầu con người
ngày càng được nâng cao. Tuy nhiên sự phát triển nào cũng có
mặt trái của nó, con người càng tạo ra nhiều sản phẩm phục vụ
nhu cầu cuộc sống thì đồng thời họ cũng thải ra môi trường
nhiều loại rác thải khó phân hủy vượt quá khả năng tự làm sạch
của môi trường nên môi trường sống của chúng ta ngày càng
trở nên ô nhiễm nghiêm trọng. Trong lĩnh vực nhà ở cũng vậy,
áp lực dân số ngày càng tăng buộc con người phải quy hoạch
lại quỹ đất dành cho việc xây nhà, vì thế nhiều khu chung cư,
khu nhà ở, khu đô thị được mọc lên để giải quyết vấn đề đó.
Khi đó chất thải từ quá trình sinh hoạt của các nơi đó như rác,
nước thải sinh hoạt sẽ là một nguồn thải góp phần gây ô nhiễm
môi trường sống nghiêm trọng. Trong đó nước thải sinh hoạt
cũng gây ảnh hưởng đến môi trường rất nhiều. Nước thải sinh
hoạt trong quá trình sinh sống chứa rất nhiều thành phần khó
phân hủy, sẽ gây ô nhiễm, đặc biệt là các kênh rạch nơi tiếp
nhận tất cả các nguồn nước thải của con người trong đó
có 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 vây, 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 các loại nước thải có thành
phần và tính chất tương tự như nước thải sinh hoạt

Lượng nước thải của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số,
vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm hệ thống thoát nước
2. Nguồn gốc phát sinh
Nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt chủ yếu từ quá trình sinh
hoạt của dân cư
Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các
chất cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hoà tan (thông qua các chỉ
tiêu BOD5/COD), các chất dinh dưỡng (Nitơ, phospho), các vi
trùng gây bệnh (E.Coli, coliíbrm…);
•

–
–

Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người
•

–
–

Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào:
Lưu lượng nước thải

Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào:
Mức sông, điều kiện sống và tập quán sông
Điều kiện khí hậu
3. Tổng quan khu vực nghiên cứu
3.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu
3.1.1. Vị trí địa lý

Huyện Ứng Hoà nằm ở phía Nam của thành phố Hà Nội,
có tọa độ địa lý: 200 38’ đến 200 43’ vĩ độ Bắc và từ 1050 54’
đến 1050 49’ kinh độ Đông.Tổng diện tích đất tự nhiên của
huyện là 186,37 km2. Huyện có đường ranh giới giáp với các
địa phương sau: phía Bắc giáp huyện Chương Mỹ và huyện
Thanh Oai; phía Đông giáp huyện Phú Xuyên; phía Tây giáp
huyện Mỹ Đức; phía Nam giáp huyện Kim Bảng, tỉnh Hà Nam.
Huyện Ứng Hoà có 28 xã và 01 thị trấn, nằm trên đường
quốc lộ 21B, cách quận Hà Đông 30km về phía Bắc và cách
khu du lịch Chùa Hương 20 km về phía Nam. Huyện có tỉnh lộ
428, tỉnh lộ 78 đi qua và các đường liên huyện, liên xã để giao


lưu với thị trường bên ngoài và tiếp cận với tiến bộ khoa học
kỹ thuật.
3.1.2. Địa hình
Ứng Hoà có dạng địa hình đồng bằng, với độ dốc thoải từ Bắc
xuống Nam, từ Tây sang Đông. Độ cao so với mực nước biển
trung bình đạt ÷ 1,6 m. Theo đặc điểm địa hình, lãnh thổ
huyện Ứng Hoà có thể được chia làm 2 vùng:
- Vùng ven sông đáy gồm 13 xã: Viên An, Viên Nội, Cao Thành,
Sơn Công, Đồng Tiến, Thị trấn Vân Đình, Vạn Thái, Hòa Xá,
Hòa Nam, Hòa Phú, Phù Lưu, Lưu Hoàng, Hồng Quang. Các
xã vùng ven sông Đáy thường trồng cây công ngiệp ngắn
ngày phía ngoài đê và trồng lúa phía trong đê.
- Vùng vàn và trũng gồm 16 xã: Hoa Sơn, Trƣờng Thịnh,
Quảng Phú Cầu, Liên Bạt, Phƣơng Tú, Tảo Dương Văn, Trung
Tú, Đồng Tân, Minh Đức, Kim Đường, Đông Lỗ, Đại Hùng, Đại
Cường, Hòa Lâm, Trầm Lộng, Đội Bình. Do điều kiện địa hình
vàn thấp và trũng, không được phù sa bồi đắp hàng năm nên

đất đai có độ chua cao.
3.1.3. Đặc trưng khí hậu, thủy văn
- Khí hậu: Khí hậu của huyện Ứng Hòa mang tính chất khí hậu
nhiệt đới, chịu ảnh hưởng lớn của hai hướng gió chính là gió
mùa Đông Bắc và gió mùa Đông
- Chế độ nhiệt: Nhiệt độ trung bình tháng trong năm dao động
từ 16,0 đến 29,00C (trạm Ba Thá). Mùa lạnh từ tháng 11 đến
tháng 3 năm sau, thời tiết lạnh và khô. Tháng lạnh nhất là
tháng 1 và tháng 2. Mùa nóng từ tháng 4 đến tháng 10,
nhiệt độ trung bình tháng thường trên 230C, tháng nóng nhất
là tháng 7.
- Chế độ ẩm: Độ ẩm tương đối trung bình từ 83% - 86%. Tháng
có độ ẩm trung bình cao nhất là tháng 3 và tháng 4 độ ẩm


lên tới 88%, các tháng có độ ẩm trung bình thấp nhất là
tháng 11, tháng 12 (80 - 81%).
- Chế độ gió: Gió theo mùa, mùa đông thường là gió Đông
Bắc, mùa hè thường là Đông Nam.
Chế độ bức xạ: Huyện Ứng Hòa nằm trong vùng mang
tính chất chung của vùng đồng bằng Bắc Bộ, hàng năm
có từ 120 - 140 ngày nắng. Số giờ nắng trong năm từ
1.163 giờ đến 1.867 giờ. Số giờ nắng thường xuất hiện
nhiều đợt không có
nắng kéo dài 2 - 5 ngày. Tháng 2, 4 có số giời nắng thấp nhất, độ
ẩm cao sẽ làm phát sinh nhiều dịch bệnh cho cây trồng, vật nuôi.
- Chế độ mưa: Lượng mưa trung bình năm 1.900mm, cá biệt
năm mưa nhiều nhất đạt 2.200mm (1997), năm ít mưa nhất
1.124mm (1998). Tuy nhiên, lượng mưa phân bố không đồng
đều theo không gian và thời gian. Do hoạt đông của gió mùa

đã phân hoá chế độ mưa thành 2 mùa :
+ Mùa mưa: Từ tháng 5 đến tháng 10 với lượng mưa trung bình
1.200mm, chiếm 70 - 80% tổng lượng mưa năm. Mưa lớn
thường tập trung vào các tháng 6,7,8 với lượng mưa xấp xỉ
300mm/tháng.
+ Mùa khô: Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa mùa
này khoảng
300 - 500mm, chiếm 20 - 30% lượng mưa năm. Các tháng có
lượng mưa ít nhất thường là tháng 12, 1 và 2.
- Thuỷ văn
- Mạng lưới sông ngòi
Huyện Ứng Hoà có mạng lưới sông ngòi, hồ, ao phong phú
và đa dạng, với 2 hệ thống sông chủ yếu là sông Đáy ở phía Tây
Nam và sông Nhuệ ở phía Đông Nam cùng với kênh Ngoại Độ là
nguồn cung cấp nước chủ yếu để phát triển một nền nông nghiệp
nhiều thành phần.


+ Sông Đáy có chiều dài khoảng 240km và lưu vực (cùng với
phụ lưu sông Nhuệ). Sông Đáy chảy qua địa phận huyện với tổng
chiều dài 31km.
+ Sông Nhuệ là một con sông nhỏ dài khoảng 76km, chảy
ngoằn ngoèo gần như theo hướng Tây Bắc – Đông Nam. Đoạn
chảy qua địa bàn huyện Ứng Hoà có chiều dài 11km.
3.1.4. Điều kiện kinh tế-xã hội khu vực nghiên cứu
Tổng giá trị sản xuất toàn huyện năm 2013 đạt 7.405 tỷ
đồng, bình quân tăng trưởng giai đoạn 2009 - 2013 đạt
11,34%/năm. Ngành nông nghiệp chiếm tỷ trọng lớn: 42,7%,
ngành công nghiệp – xây dựng chiếm 36,4%, ngành thương
mại - dịch vụ chiếm 20,9%. Thu nhập bình quân đầu người

ngày càng tăng: năm 2009 đạt
8,7 triệu đồng/người/năm đến năm 2013 là 16,46 triệu
đồng/người/năm.
Dân số: Tính đến năm 2018 là 210463 nười toàn huyện.
Tốc độ phát triển dân số bình quân thời kỳ 2010 – 2014 là
1.32 %
Y tế - Văn hoá:
Tính đến năm 2014, toàn huyện có 425 cán bộ y tế; tuyến xã, thị
trấn có 158 cán bộ y tế; 100% trạm y tế đều có y sỹ đa khoa. Trên
địa bàn toàn huyện có 01 bệnh viện đa khoa cấp 2, 03 phòng
khám khu vực và trung tâm y tế, 29/29 xã, thị trấn có trạm y tế.
CHƯƠNG 2
LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
1. Yêu cầu thiết kế
Đề xuất công nghệ và tính toán các công trình chính trong một hệ
thống xử lí nước thải sinh hoạt theo các số liệu dưới đây:
Nguồn nước thải : loại nước thải sinh hoạt
Dân số: 210463 người


Công suất thải nước: Q= 21000 m3/ ngày đêm
Chỉ tiêu chất lượng nước thải :

Chỉ tiêu

Giá trị

QCVN 14: 2015/
BTNMT

C

26

-

pH

-

7,2

6-9

BOD5

Mg/l

COD

Mg/l

SS

Nhiệt độ

Đơn vị đo
0

462,5

Nhận
xét

60

XL

552,6

175

XL

Mg/l

370

-

XL

PO4-

Mg/l

1,79

50

N-NH4

Mg/l

75

8

DO

Mg/l

5

-

XL


2. Đề xuất công nghệ xử lí
2.1.

Phương án 1
Nước thải
Song chắn rác

Máy thổi
khí

Bể lắng cát ngang

Máy nén rác

Sân phơi cát


Bể điều hòa

Bể lắng ngang I

BTH

Bể Aerotank trộn

Bể nén bùn

Bể lắng ngang II
Bùn dư

Bơm clorin

Bể tiếp xúc

Nguồn tiếp nhận loại B

Bể metan

Sân phơi bùn

………………………

Thuyết minh sơ đồ công nghệ
- Nước thải qua song chắn rác được tách bỏ một phần có kích
thước lớn như: bao nilon, vải vụn, cành cây, giấy… nhằm
tránh gây hư hại hoặc tắc nghẽn bơm và các công trình tiếp
theo. Rác thu hồi được đem đi xử lý.
- Nước thải chảy qua bể lắng cát ngang để lắng bớt các hạt
cát có kích thước lớn.


- Nước thải từ bể lắng cát được bơm lên bể làm thoáng đơn
giản. Quá trình làm thoáng ở đây chủ yếu là cung cấp oxy
cho nước để oxi hóa một số kim loại và các loại khí. khi bị
oxi hóa các hộp chất này sẽ kết tủa và lơ lửng trong nước.
- Sau đó nước thải được bơm đến bể lắng ngang I để lắng tạp
chất phân tán nhỏ (chất lơ lửng) dưới dạng cặn lắng xuống
đáy bể và theo các chất nổi trên bề mặt : dầu mỡ, bọt… Bùn
lắng thu được được bơm qua bể nén bùn trước khi đem đi xử
lý.
- Nước thải từ bể lắng ngang I được dẫn vào bể Aerotank. Tại
đây, quá trình xử lý sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính diễn
ra nhờ lượng oxy hòa tan trong nước. Các vi sinh vật hiếu khí
sử dụng oxy và các hợp chất hữu cơ trong nước làm chất
dinh dưỡng để duy trì sự sống, phát triển sinh khối và kết
thành bông bùn, nhờ đó các chất hữu cơ trong nước thải
giảm đáng kể. Aerotank xáo trộn hoàn toàn nhờ thiết bị sục
khí.
- Sau đó, hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải chảy sang bể
lắng ngang II. Có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi
nước thải. Bùn hoạt tính ở bể lắng ngang II một phần tuần

hoàn lại bể aerotank để bổ xung thêm vi sinh vật cho bể xử
lí.
- Sau khi nước xử lí sinh học và lắng đợt II, hàm lượng cặn và
BOD5 trong nước thải giảm đáng kể, đảm bảo đạt yêu cầu
chất lượng đầu ra, nhưng nồng độ vi khuẩn ( điển hình là
coliform) vẫn còn một lượng khá lớn do đó yêu cầu phải tiến
hành khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.
Nước thải được khử trùng bằng hệ thống Clo bao gồm máng
trộn và bể khử trùng. Nước thải sau khi xử lí đạt quy chuẩn
sẽ được thải ra sông tiếp nhận.
- .Bùn lắng và bùn dư từ bể lắng ngang 1 và bể lắng ngang 2
được đưa về bể nén bùn để giảm thể tích. Sau đó được đưa
qua bể metan để xử lí bùn. Tiếp theo đưa ra sân phơi bùn.
Nước sau khi ép bùn sẽ được tuần hoàn lại bể điều hòa để
tiếp tục xử lí.


2.2.

Phương án 2

Nước thải
Song chắn rác
Máy thổi
khí

Song chắn rác

Máy
nghiền rác

Hố thu gom
Bể điều hòa
Bể lắng ngang
I

Bể metan

Bể nén

Bể lọc sinh học cao
tải

Sân phơi bùn

Bể lắng ngang II

Bơm clorin

Bể tiếp xúc

Nguồn tiếp nhận
loại B

ống dẫn nước
ống dẫn bùn
ống dẫn

bùn tuần hoàn
ống dẫn khí

Thuyết minh
- Nước thải qua song chắn rác được tách bỏ một phần có kích
thước lớn như: bao nilon, vải vụn, cành cây, giấy… nhằm
tránh gây hư hại hoặc tắc nghẽn bơm và các công trình tiếp
theo. Rác thu hồi đem đi xử lý.
- Nước thải được lấy qua máng thu và bơm lên bể điều hòa, có
gắn hệ thống thổi khí nhằm giảm bớt sự dao động của hàm
lượng các chất bẩn trong nước do quá trình thải ra không
đều, ổn định lưu lượng và nồng độ, tránh hiện tượng quá tải
vào các giờ cao điểm, do đó giúp hệ thống xử lý làm việc ổn
định đồng thời giảm kích thước các công trình đơn vị tiếp
theo.
- Sau đó nước thải được bơm đến bể lắng ngang I để lắng tạp
chất phân tán nhỏ (chất lơ lửng) dưới dạng cặn lắng xuống
đáy bể và theo các chất nổi trên bề mặt : dầu mỡ, bọt… Bùn
lắng thu được được bơm qua bể nén bùn trước khi đem đi xử
lý.
- Nước thải từ bể lắng ngang được dẫn vào bể lọc sinh học cao
tải, quá trình xử lí sinh học được diễn ra tại đây , tại đây
nước được phân phối đều lên các bề mặt của vật liệu lọc,
sau khi qua lớp vật liệu lọc sẽ được đưa qua bể lắng 2. Bùn
hoạt tính ở bể lắng 2 một phần tuần hoàn lại bể lọc sinh
học .Nước từ bể lắng 2 được đưa vào bể tiếp xúc bằng clorin
trước khi đưa ra nguồn tiếp nhận.
- Bùn dư được thu lại tại bể lắng 2, đem nén bùn và và đưa ra
bể metan, rồi đưa qua sân phơi bùn để xử lí. Nước từ bể nén
bùn được tuần hoàn về bể điều hòa để tiếp tục tham gia quá
trình xử lí.

3 Lựa chọn phương án xử lí
Qua hai phương án xử lí nước thải sinh hoạt được chọn là phương
án 1 để tiến hành tính toán và thiết kế hệ thống xử lí
Lí do chọn phương án 1:


 Vận hành tương đối đơn giản
 Chi phí đầu tư thấp
 Sử dụng rộng rãi
 Các thiết bị đơn giản, dễ giám sát và quản lí
 Thích hợp với nhiều loại nước thải

CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN- THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH
HOẠT THEO SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA PHƯƠNG ÁN 1
 Mức độ cần thiết xử lý :
- Mức độ cần thiết phải xử lý hàm lượng chất lơ lửng SS
SS= =
Trong đó :
SSv : Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải chưa xử lý , mg/l
SSr : Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sau xử lý cho phếp
thải vào nguồn nước , mg/l .

-

-

-

- Mức độ cần thiết phải xử lý hàm lượng BOD
BOD =
Trong đó :
: Hàm lượng BOD5 trong nước thải đầu vào , mg/l
: Hàm lượng BOd 5 trong nước thải sau xử lý cho phếp xả thải vào
nguồn nước , mg/l
Mức độ cần thiết phải xử lý hàm lượng COD :
COD =
Trong đó :
CODv : Hàm lượng COD trong nước thải đầu vào , mg/l
CODr : Hàm lượng COD trong nước thải sau xử lý cho phép xả thải
vào nguồn nước , mg/l .


3.1 Một số thông số đầu vào

= 243 l/s
Điều 4.1.1 Bảng 2
Hệ số
Lưu lượng nước thải trung bình ( l/s)
10
20
50
100 300 500
không điều 5
hòa chung
K0
K0 max
2,5 2,1 1,9 1,7 1,6 1,55 1,5
K0 min

0,38 0,45 0,5 0,55 0,59 0,62 0,66
Nguồn : TCVn 7957 : 2008
-

100
0

>500
0

1,47 1,44
0,69 0,71

Với lưu lượng 11,57 l/s , tra bảng 2 . Kết quả sau khi tra là
:
Kmax = 1,55
Kmin = 0,62
,

: Hệ số không điều hòa giờ lớn nhất, nhỏ nhất

Lưu lưong theo h

Lưu lượng theo s


SONG CHẮN RÁC
Nhiệm vụ của song chắn rác
3.2.

Song chắn rác giữ lại các tạp chất có kích thước lớn như:
xương cá, các loại vỏ ngêu, tôm, cua... Lượng rác thải được tách
ra ở song chắn rác sẽ được đưa đi làm thức ăn cho gia súc hoặc
có thể đem đi chôn lấp. Đây là công trình đầu tiên trong thành
phần của trạm xử lý nươc thải.
Nội dung tính toán SCR
 Kích thước mương đặt song chắn
Sau khi qua ngăn tiếp nhận nước thải dẫn đến song chắn rác
theo mương dẫn tiết diện hình chữ nhật . Kết quả tính như sau :
- Diện tích tiết diện ướt :
W ==
: lưu lượng nước thải theo giây lớn nhất , m3 / s .
V
: Vận tốc chuyển động của nước thải trước song chắn rác
m/s , phạm vi 0.7 – 1.0 m/s , chọn v = 0.8 m/s .
- Mương dẫn có chiều rộng Bm= 1,4 m
- Độ sâu mực nước trong mương dẫn :
=
-

 Tính toán SCR
- Số khe hở giữa các thanh song chắn rác xác định là :
n = = = 46 khe
Trong đó :
n : Số khe hở cần thiết của song chắn rác .
v : Vận tốc nước thải qua song chắn rác , lấy bằng
vận tốc nước thải trong mương dẫn , v = 0,9 m/s .
K : Hệ số tính đến mức độ cẩn trở của dòng chảy do hệ
thống cào rác , với

K= 1,05
b : Khoảng cách giữa các khe hở của song chắn rác
( Theo giáo trình xử lý nước thải của PGS – TS Trần
Đức Hạ ) b = 0,016 m
h1 : Độ sâu nước ở chân song chắn rác , lấy bằng
độ sâu mực nước trong mương dẫn , h1 = 0,6 m .
Chọn số khe song chắn rác là 46 khe, số thanh chắn rác là 45
thanh.
- Bề rộng thiết kế song chắn rác
Bs = d (n +1)+ bn = 0.008 (46+1) + 0.016 46 = 1,2 m
Độ dày của mối thanh chắn: d = 0.008m
Tổn thất áp lực qua song chắn là :

ξ

Trong đó :
v : vận tốc nước thải trước song chắn ứng với lưu lượng
lớn nhất , vmax=0.9 m/s
K : Hệ số tính đến sự gia tăng tổn thất do vướng mắc rác
ở song chắn , lấy K= 2-3 , chọn K=3
ξ : hệ số tổn thất áp lực cục bộ của song chắn và được tính theo
công thức :
ξ=

= 2.42 = 0.83

ở đây :
: Hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song
chắn , với tiết diện hình chữ nhật . = 2.42 ( theo giáo trình

xử lý nước cấp của PGS – TS Trần Đức Hạ ).
S : Chiều dày mỗi thanh , S= 0.008m
b : Chiều rộng mỗi khe hở , b= 0.016 m
Góc nghiêng so với mặt phẳng ngang =600
hs =0.83 3 = 0.1m
Chiều dài ngăn mở rộng trước song chắn :


L1 =
Chọn L1= 0,3 m
Bs : Chiều rộng của song chắn rác
Bm : Chiều rộng của mương dẫn
Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác L2 :
L2 =

= = 0,15 m

Chiều dài xây dựng phần mương đặt song chắn rác :
L = L1 + L2 +Ls = 0,3 + 0,15 + 1,5 = 1,95 (m)
Trong đó :
Ls : Chiều dài cần thiết của ô đặt song chắn rác ,chọn L s =1.5 m
Chiều sâu xây dựng của mương đặt song chắn :
H = Hmax + hs + Hbv = 0,6 + 0,1 + 0.5= 1,2 m
Chiều dài mỗi thanh:
Các thông số tính toán

Kí hiệu

Giá trị

Đơn vị

Số khe hở

n

46

mm

45

thanh

Số thanh
Chiều rộng

Bs

1,2

mm

Bề dày thanh song
chắn

S

8

mm

Chiều rộng khe hở

l

16

mm

600

Độ

Góc nghiêng song
chắn
Chiều dài phần mở
rộng trước thanh chắn

L1

300

mm

Chiều dài phần mở
rộng sau thanh chắn

L2

150

mm

Chiều dài xây dựng

L

1950

mm


Chiều sâu xây dựng

H

1200

mm

3.3 TÍNH TOÁN BỂ LẮNG CÁT NGANG :
Chiều dài bể lắng ngang được tính theo công thức :
L = = = 19.1 (m)
Trong đó :
K : Hệ số phụ thuộc vào kiểu bể lắng , lấy K = 1.7
h : Chiều sâu tính toán của bể lắng cát , h= 0.25-1m, chọn h=
0,7 m
U0 : Độ tho thủy lực hạt cát theo TCvn 7957 ; 2008 Bảng 27 ,
U0= 18.7 mm/s

v : vận tốc của nước trong bể , lấy v = 0.3 m/s .theo TCVN
7957:2008, Bảng 28
Chọn bể lắng cát gồm hai đơn nguyên , diện tích của mỗi
đơn nguyên :
W = = 0,928 m2
Trong đó :
: Lưu lượng lớn nhất giây của nước thải
n
: Số ngăn làm việc đồng thời ,n=2

Chiều rộng của đơn nguyên :
b= = = 1,33 (m)
chọn b = 1,4 m
Thể tích phần lắng của bể lắng cát xác định theo công thức
:
Ws = = = 8,42 ( m3 )


Trong đó :
NTT : Dân số .
P
: Lượng cát được giữ lại trong bể tính theo đầu người .
Lấy P = 0.02 ( l /người ) .
T
: Chu kì thải cát , lấy T = 2 ngđ .
Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát :
hc = = = 0.2 ( m )
Chiều cao xây dựng của bể lắng cát ngang :
Hxd =h +hc + hbv = 0.7 + 0.2 +0.5 = 1.4 ( m )
-

Hiệu quả xử lý qua bể lắng cát. Hàm lượng chất lơ lửng
( SS ) và BOD5, COD của nước thải khi qua bể lắng cát
đều giảm 5% còn lại :
( 100 – 6)% = 355,2 (100 – 5)% = 337,44 ( mg/l )
= ( 100 – 6 ) % = 444 (100 – 5)% = 421,8 ( mg/l )
LCOD ( 100 – 6 ) % = 552,6 (100 – 5)% = 524,97 ( mg/l )

Các thông số
Kích thước bể
Chiều dài
Chiều rộng
lắng cát
Chiều cao
Số đơn nguyên

Giá trị
19.1
1,4
1.4
2

Đơn vị
m
m
m

3.4. 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 = = 307.3 m2
Trong đó :
hc : Chiều cao lớp bùn cặn trong năm. Lấy hc = 5m/năm
Chọn sân phơi cát gồm 3 ô, kích thước 9 11.5 m


3.5. tính toán bể điều hòa
Nhiệm vụ của bể điều hòa
Giảm bớt sự dao động của hàm lượng các chất bẩn trong nước do quá
trình sản xuất th\ra không đều.
Tiết kiệm hóa chất để trung hòa nước thải.
Giữ ổn định lưu lượng nước đi vào các công trình xử lý tiếp theo.
Hàm lượng BOD, COD, SS sau bể điều hòa đạt
BOD = 95% x 421,8 = 400,71 mg/l
COD = 95% x 524,97 = 498,72 mg/l
SS = 90% x 337,44 = 320,568 mg/l

-

 Tính toán kích thước bể :
Chọn thời gian lưu nước của bể điều hòa t = 6h ( lấy từ khoảng
4h tới 8h )
Chọn 2 bể
Công suất mỗi bể là Q= 10500 m3/ngđ
Qhmax = 678,125 m3/h
Thể tích cần thiết của bể :
W = t = 6 = 4068,75 ( m3 )

- Chọn chiều cao hữu ích của bể : H = 4,5 m

- Diện tích mặt bằng :
A= = = 904,2 ( m2 )
Chọn L x B = 30,5 m x 30 m
- Chiều cao xây dựng bể :
Hxd = H + hbv = 4,5 + 0,5 = 5 m
Trong đó :
H : Chiều cao hữu ích của bể
Hbv : Chiều cao bảo vệ , hbv = 0,5


 Kích thước bể điều hòa : L B Hxd = 30,5m 30m 5m.
- Thể tích thực của bể điều hòa :
Wt = 30,5 30 5 = 4575 ( m3 )
Bảng 4. Tổng hợp các thông số của bể điều hòa
STT

Thông số

1
2
3
4
5

Chiều cao hữu ích của bể
Chiều dài của bể
Chiều rộng của bể
Chiều cao xây dựng
Số đơn nguyên

Kí
hiệu
H
L
B
Hxd

Đơn
vị
m
m
m
m
Bể

Giá trị
4,5
30,5
30
5
2

 LƯU LƯỢNG KHÍ CUNG CẤP CHO BỂ ĐIỀU HÒA
Chọn khuấy trộn bể điều hòa bằng hệ thống thổi khí . Để tránh
hiện tượng lắng cặn và ngăn chặn mùi cần cung cấp một lượng
khí thường xuyên
qkhí = R W(t) = 0.015 ( m3 / m3.phút ) 4575 ( m3 ) = 68,625 (
m3/ phút )
= 4117,5 (m 3/h ) = 68625 ( l /phút .)
Trong đó :

R : Tốc độ khí nén , R = 10 – 15 (l /m 3.phút ) . Chọn R= 15
( l/m3 .phút )
=
3
3
0.015 (m /m .phút )
W(t) : Thể tích thực tế của bể chứa điều hòa ( m3 )
Chọn khuếch tán khí bằng đĩa bố trí dạng lưới
.
Chọn đĩa phân phối khí bố trí theo chu vi thành có lưu lượng khí
120 l/phút
Vậy số đĩa khuếch tán là :
n = = = 571,875 đĩa

-

chọn 572 đĩa

Chọn đường kính thiết bị sục khí d = 170 mm .
Chọn đường ống dẫn .


Với lưu lượng không khí qkk = 68,625 m3/ phút = 1,14 (m3/s )
và vận tốc khí trong ống vkk = 15 ( m/s ) có thể chọn đường kính
ống chính D = 45mm .
 ÁP LỰC VÀ CÔNG SUẤT CỦA HỆ THỐNG NÉN KHÍ :
- Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí xác địng theo công thức :
Htc = hd + hc + hf + H
Trong đó :
hd : Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên

đường ống dẫn ( m )
hc : Tổn thất áp lực cục bộ , hc thường không vượt quá
0.4m
hf : Tổn thất qua các thiết bị phân phối , h f không vượt
quá 0.5 m
H : Chiều cao hữu ích của bể điều hòa , H = 4,5 m
Htt = 0 + 0.4 + 0.5+ 4.5 =5.4 m
Áp lực không khí sẽ là :
P = 1.52 atm
-

-

•

Công suất máy thổi khí tính theo công thức sau :
N=
=
=109,3 Kw
Trong đó :
qkk : Lưu lượng không khí , m3/s
n : Hiệu suất máy thổi khí , n = 0.7 – 0.9 , chọn = 0.9
Chọn 2 máy thổi khí công suất 109,3 Kw ( 2 máy hoạt động
luân phiên )
Tính toán ống dẫn nước ra khỏi bể điều hòa.

Nước được bơm sang bể lắng ngang nhờ 1 cơm chìm lưu lượng
nước thải 875 m3/h với vận tốc chảy trong ống là v=2 m/s
Pr =


Chọn ống nhựa PVC có đường kính = 400mm

3.6. Tính toán bể lắng ngang I
Tính toán bể lắng ngang chọn thiết kế số bể lắng ngang N = 2


Công suất của mỗi bể là 10500 m3/ngđ
Q= 10500 m3/ngđ = 437,5 m3/h = 0,12 m3/s
Thời gian lắng: t = 72 (phút).
Chiều cao vùng lắng: = 3 (m).
Uo = 0,5 (mm/s).
 VÙNG LẮNG
-

Thể tích nước
Vn = t
Với
t: thời gian lưu nước theo kết quả thí nghiệm lắng. Theo sách
Tính toán Thiết kế các công trình XLNT Công nghiệp và đô thị
do Lâm Minh Triết (chủ biên) thì thời gian lưu nước tăng 1,5-2
lần so với thực nghiệm

chọn t = 1,5 x tTN = 1,5 x 72 = 108 phút
Vn = = 787,5 m3
Diện tích mặt bằng của bể lắng
F = = 262,5 m2
Kích thước bể
Ta có BxL = 9 x 29,5 = 265,5 m2
Chiều cao xây dựng của bể

Hxd = hbv + hct + hcặn + htrung hòa
Trong đó :
hbv = 0,5-1, chọn hv = 0,5 (m)
hct= = 3 (m)
hcặn=
với Vn: thể tích cặn tươi (m3)
Vc =
Trong đó:
G: khối lượng cặn tươi ( kg/ ngày)
G = Q x Rss x SS
Với:
+ Q: lưu lượng nước thải, Q = 10500 m3/ngày
+ R: hiệu suất khử SS , R = 75%
+ SS: hàm lượng cặn, SS =320,568 (mg/l)
 G = 10500 x 75% x 320,568 = 2524,473 kg/ngày = 2,524
tấn/ ngày
S: Tỉ trọng cặn tươi, lấy S = 1,02 (tấn/m3) ( theo bảng 13.1 giáo
trình tính toán thiết kế các công trình XLNT – TS Trịnh Xuân Lai)
P: nồng độ ở bể lắng I, lấy P= 5%= 0,05 ( bảng 13.5)


-

-

-


Vc = = 49,49 m3/ ngày
Vậy hcặn = = = 0,186 m

Chọn h2 = 0,2 m
Với D = 29,5 m: chiều dài bể
R = 9 m : chiều rộng bể
htrung hòa = 0,4 m
 Chiều cao xây dựng của bể
 H = 3 + 0,2 + 0,4+ 0,5 = 4,1 m
 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHÂN PHỐI NƯỚC VÀO VÀ THU
NƯỚC RA
Hệ thống phân phối nước vào: chọn tấm phân phối khoan lỗ
Bpp= B = 9 m
hpp: chiều cao tấm phân phối, h = H – htrung hòa = 4,1- 0,4 = 3,7 m
khoảng cách giữa các tâm lỗ là: 0,25- 0,45 , chọn 0,3 m
khoảng cách ngăn phân phối, lấy Ln = 1 (m) để phân phối nước
đều trong bể, vách ngăn phân phối có các lỗ, tốc độ nước phân
phối qua các lỗ theo quy phạm 0,2-0,3 m/s, chọn v 1= 0,3 m/s
tiết diện ống phân phối, ống dẫn nước vào, tiết diện ống lớn
hơn lưu lượng tính toán từ 20-30%, chọn tiết diện ống phân
phối nước lớn hơn lưu lượng tính toán là 20%
lưu lượng tính toán
Qtt == + 437,5= 525 m3/h
tổng tiết diện lỗ phân phối nước
Spp= = = 0,486 m2
Đường kính ống dẫn nước vào ngăn phân phối
D= = 0,8 m
Chọn các lỗ phân phối hình tròn có d = 50 mm
Tiết diện lỗ
S1 = = = 1,963 x 10-3 (m2)
Số lỗ cần thiết


-

-

-

n= = = 248 lỗ
Bố trí các lỗ ở ngăn phân phối thành 20 hàng dọc và 12 hàng
ngang
-

-

Khoảng cách giữa các trục lỗ theo hàng dọc
ed= = = 0,45 m = 450 mm
Khoảng cách giữa các trục lỗ theo hàng ngang
Theo quy phạm hàng lỗ cuối cùng nằm cao hơn mức cặn tính
toán là 0,3-0,5 m, chọn 0,5 m
en = = = 0,3 m = 300mm
Hệ thống phân phối nước ra
Ta có chiều dài mép máng:


-

-

-

-

-

L>
Trong đó
: lưu lượng tính toán trung bình theo ngày
: chiều cao công tác, hcông tác= 3 m
Vlắng : vận tốc vùng lắng (m/s)
Vlắng= = = 0,0005 (m/s)
 L > => L > = 16,2 m (*)
Theo giáo trình TTTKXLNT-TXLai, thì : L = 2 x n x l (**)
Với n: số máng trong bể
l= 9 m: chiều dài máng
từ (*) và (**): 2x n x l > 16,2
n > = 0,9 -> chọn n = 1
Thể tích máng
Chọn sơ bộ : D x R xC = 19 x 1,5 x 0,8 = 11 m3
Tải trọng máng:
qmáng = = = 1166,67 m3/ m ngày
Vận tốc nước chảy vào máng: Vmáng (m/s)
Vmáng= = = 0,009 m/s
 VÙNG NÉN CẶN
Thể tích vùng nén cặn
Wc = =
Với :
T: thời gian giữa 2 lần xả cặn , ( theo quy phạm 6 – 24h) ->
chọn T= 24h
C: hàm lượng cặn còn lại sau khi lắng, ( theo quy phạm 10 – 12
mg/l) chọn C = 12 mg/l
: nồng độ trung bình của cặn đã nén, tra bảng 3.3/78 sách

XLNC của PTS Nguyễn Ngọc Dung, chọn = 30.000 mg/m3
Cv : hàm lượng cặn đưa vào bể lắng, Cv = 406,99 mg/l
H: hiệu quả lắng , H= 75%
 Wc = = 106,83 m3
Chiều cao vùng nén cặn
hc = = = 0,4 m
 HỆ THỐNG XẢ CẶN
Thể tích cần xả cặn sau 24h
Vx = Wc = 106,83 m3
Lượng cặn được pha loãng trong khi xả
V= K x Vx
Theo quy phạm lưu lượng xả = 30% - 60% Vx, chọn lưu lượng xả
là 60% Vx
Theo quy phạm, thời gian xả = 20-40 phút, chọn thời gian xả là
40 phút


-

-

-

-

K: hệ số pha loãng khi xả cặn bằng thủy lực ( điều 6.5.4- TCXD51-84)
K = 0,5
 V = 0,5 x 106,83 = 53,415 m3
Lưu lượng cặn xả
Qx = = = 0,022 m3/s

Tổng tiết diện ống xả
Chọn vận tốc nước qua lỗ vx = 1,5 m/s
Sx = = = 0,015 m2
Đường kính ống xả
Dx = = = 0,14 m
Chọn ống xả có đường kính Dx = 140 mm
Độ dốc đáy bể chọn i= 0,02
 HỆ THỐNG THU NƯỚC BỀ MẶT
Tiết diện ống thu
Chọn
Tiết diện ống thu lớn hơn lưu lượng tính toán từ 20 – 30% , chọn
tiết diện ống thu lơn hơn lưu lượng tính toán 30%
Vận tốc nước chảy qua ống thu vo theo quy phạm 0,6-0,8 m/s,
chọn vo = 0,8 m/s
So = + S = + 0,12 = 0,156 m2
Đường kính ống thu
Do = = = 0,446 m = 446mm, chọn Do = 500 mm

Hiệu quả xử lí: sau lắng, hiệu quả lắng đạt %
-

Hàm lượng SS còn lại trong dòng ra:
SS = (100%-50%) x 320,568 = 160,284mg/l
Hàm lượng COD còn lại sau bể lắng
COD = (100%-50%) x 498,72 = 249,36 mg/l
Hàm lượng BOD5 còn lại tròn dòng ra
BOD = (100%-50%) x 400,71 = 200,355 mg/l


Tính lượng bùn mỗi ngày

Lượng SS mất đi trong quá trình lắng là : 320,568 – 160,284 =
160,284 mg/l
Lượng bùn tạo ra là:

Lượng BOD mất đi trong quá trình lắng là: 400,71 – 200,355 =
200,355 mg/l
Lượng bùn tạo ra là: