ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY GIẤY CATTON

PHẦN 2
XỬ LÝ NƯỚC THẢI


MỤC LỤC
PHẦN 2: XỬ LÝ NƯỚC THẢI
YÊU CẦU ĐỒ ÁN ......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ ĐẦU VÀO ................................................ 2
1.1. TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC THẢI. ...................................................................... 2
1.2. XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHẤT BẨN TRONG NƯỚC THẢI: ........................ 3
CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỂN CÔNG NGHỆ ......................................... 5
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ........................................ 9
3.1. NGĂN TIẾP NHẬN.................................................................................................... 9
3.2. SONG CHẮN RÁC ................................................................................................... 10
3.3. BỂ LẮNG CÁT CÓ THỔI KHÍ VÀ SÂN PHƠI CÁT ......................................... 13
3.3.1. Bể lắng cát có thổi khí ............................................................................................. 13
3.3.2. Tính toán sân phơi cát .............................................................................................. 15
3.4. BỂ LẮNG ĐỨNG ĐỢT 1 KẾT HỢP BỂ ĐÔNG TỤ SINH HỌC ....................... 16
3.4.1. Bể lắng đứng đợt 1 ................................................................................................... 16
3.4.2. Bể đông tụ sinh học. ................................................................................................ 20
3.5. TÍNH TOÁN BỂ SBR............................................................................................... 21
3.5.1. Xác định kích thước bể SBR.................................................................................... 22
3.5.2. Xác định hàm lượng BOD5 đầu ra ........................................................................... 24
3.5.3. Xác định tỉ số

F
và tải trọng BOD5........................................................................ 24
M

3.5.4. Tính lượng bùn sản sinh ra mỗi ngày ...................................................................... 24
3.5.5. Xác định lượng không khí cần thiết cho một đơn nguyên. ...................................... 25

3.5.6. Cách phân phối đĩa khí trong bể .............................................................................. 27
3.5.7. Tính toán đường ống bơm bùn ra khỏi bể SBR ....................................................... 27
3.5.8. Tính toán bơm bùn ra khỏi bể SBR và bể nén bùn. ................................................. 27
3.5.9. Đường ống dẫn khí vào bể SBR. ............................................................................. 28


3.5.10. Tính toán máy thổi khí. .......................................................................................... 29
3.6. KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI. .................................................................................. 30
3.7. MÁNG TRỘN ........................................................................................................... 32
3.8. BỂ NÉN BÙN ĐỨNG ............................................................................................... 34
3.9. BỂ MÊ TAN .............................................................................................................. 37
3.9.1. Xác định lượng cặn dẫn đến bể mêtan ..................................................................... 37
3.9.2. Tính toán bể Mêtan. ................................................................................................. 39
3.10. SÂN PHƠI BÙN ...................................................................................................... 40
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CAO TRÌNH TRẠM XỬ LÝ .................................... 41
4.1. TÍNH TOÁN CAO TRÌNH THEO MẶT CẮT NƯỚC. ....................................... 41
4.2. TÍNH TOÁN CAO TRÌNH THEO MẶT CẮT BÙN ............................................ 44
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ. ............................... 46


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

YÊU CẦU ĐỒ ÁN
- Nhà máy sản xuất giấy hộp catton, thuộc tỉnh Gia Lai, TP Pleiku (đô thị loại II).
- Tổng số công nhân trong nhà máy là 460 công nhân.
- Công suất: 3 (sản phẩm/ngày).
- Tiêu chuẩn thải nước.
 Theo TCVN 7957:2008/Tiêu chuẩn Việt Nam về thoát nước.
 Tiêu chuẩn thải của công nhân: qcn  150 (l/ng)
 Theo số liệu của WHO.

Tốc độ thải: Qsp  200 (m3 / u)
Thông số đầu vào:

Thông số
Kg/tấn

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

BOD

TSS

15

30

TRANG 1

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ ĐẦU VÀO
1.1. TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC THẢI.
 Lưu lượng nước thải sinh hoạt:

Qsh  q 0  N  0,15  460  69 (l/ng.ngd)
 Tiêu chuẩn thải sản phẩm: Qsp  200 (m 3 / sp)
 Lưu lượng nước thải sản xuất:

Qsx  V1  U= 200  3  600 (m3 / ng d)

Trong đó: U là số sản phẩm trong một ngày.
Xác định hàm lượng chất bẩn trong nước thải:
 Tổng lưu lượng nước thải nhà máy:

Q  Q

sx

 Qsh  600  69  669 (m 3 / ng.d)

Bảng 1-1. Các giá trị lưu lượng
CÁC GIÁ TRỊ LƯU LƯỢNG THEO GIỜ VÀ GIÂY
Qngđ

Qh

Qs

(m3/ngđ)

(m3/h)

(l/s)

670

25

8

Ko,max

Ko, min

2,34

0,408

Qh, max

Qh, min

Qs, max

Qs, min

(m3/h)

(m3/h)

(l/s)

(l/s)

58,5

10,2

16,38

3

Gía trị K theo bảng 2 – TCVN 7957

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 2

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

1.2. XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CHẤT BẨN TRONG NƯỚC THẢI:
Bảng 1-2. Nồng độ chất bẩn trong nước
thải sinh hoạt (bảng 25_TCVN 7957)
Các đại lượng

Khối lượng (g/ng.ng)

TSS

60

BOD

65

Photpho

3,3

Nito

8

 Xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS)
 Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải sinh hoạt:

Csh
TSS 

CTSS
60
1000 
1000  400 (mg/l)
q0
150

 Hàm lượng chất rắn lơ lửng có trong nước thải sản xuất:

Csx
TSS 

30
1000  3  150(mg/l)
200

 Tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng có trong hỗn hợp nước thải là:

 CTSS 

sx
Csh
400  69  150  600
TSS  Qsh +C TSS  Qsx
=
=176 (mg/l)
Qsh  Qsx
670

 Xác định hàm lượng BOD5:
 Hàm lượng BOD5 trong nước thải sinh hoạt:

CshBOD5 

CBOD5
q0

1000 

65
1000  435 (mg/l)
150

 Hàm lượng BOD5 trong nước thải sản xuất:

Csx

BOD5 

15
1000  75(mg/l)
200

 Tổng hàm lượng BOD5 có trong nước thải:

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 3

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

C

BOD5



CshBOD5  Qsh +C sxBOD5  Qsx
Qsh  Qsx

435  69  75  600
=150 (mg/l)
670

=

 Xác định hàm lượng Photpho:
 Hàm lượng P trong nước thải sinh hoạt:

CshP 

CP
3,3
1000 
 1000  22 (mg/l)
q0
150

 Tổng hàm lượng P có trong hỗn hợp nước thải:

 CP 

CshP  Qsh +C sxP  Qsx 22  69
=
=2,25 (mg/l)
Qsh  Qsx
669

 Xác định hàm lượng N có trong nước thải:
 Hàm lượng N có trong nước thải sinh hoạt:

CshN 

CN

8
1000 
1000  55 (mg/l)
q0
150

 Tổng hàm lượng N có trong hỗn hợp nước thải

CshN  Qsh +C sxN  Qsx 55  69
=
=5,5 (mg/l)
 CN 
Qsh  Qsx
669
Bảng 1-3. Thành phần chất bẩn có trong
hỗn hợp nước thải so sánh với QCVN 40:2011
Cột B (QCVN

Thành

Hàm lượng

phần

(mg/l)

1

TSS

176

100

Cần xử lý

2

BOD5

150

50

Cần xử lý

3

Nito

2,25

40

Đạt

4

Photpho

1,5

6

Đạt

STT

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

40:2011/BTNMT)

Đánh giá

(mg/l)

TRANG 4

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỂN CÔNG NGHỆ
Phương án 1:

Nước thải chung
gfh

Song chắn rác

Máy nghiền rác

Ngăn tiếp nhận

Bể lắng cát có
thổi khí

Khí nén

Sân phơi cát

Bể lắng đứng đợt 1, kết
hợp bể đông tụ sinh học

Trạm thổi khí

Bể SBR

Trạm Clo

Máng trộn

Bể nén bùn đứng

Bể metan
Nguồn tiếp nhận
Chú thích:
Đường nước

đạt QCVN
40:2011/BTNMT

Sân phơi bùn

Đường bùn
Đường khí

Sử dụng mục đích

Đường hóa chất

khác: bón ruộng…

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 5

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:
Nước thải sẽ được thu tại ngăn tiếp nhận sau đó qua song chắn rác có đặt máy nghiền
rác, rác nghiền được đưa đến sân phơi bùn cặn, còn nước thải đã được tách loại các rác lớn
tiếp tục được đưa đến bể lắng cát có thổi khí, tại đây các chất bám vào hạt cát sẽ được tách
ra và nổi lên trên => cát lắng xuống và được đưa đến sân phơi cát.
Nước sau khi qua bể lắng cát được đưa vào bể lắng đợt 1 kết hợp đông tụ sinh học,
một phần cặn lơ lửng và BOD sẽ được xử lý, tại đây các chất thô không hoà tan trong nước

thải được giữ lại. Cặn lắng được đưa đến bể SBR
Để ổn định nồng độ bùn hoạt tính trong bể SBR giúp tăng hiệu quả xử lý, tuần hoàn
lại một phần bùn hoạt tính về trước bể, lượng bùn hoạt tính dư được đưa lên bể nén bùn
giảm dung tích và độ ẩm, sau đó đến bể metan để lên men các loại bùn cặn.
Bùn hoạt tính sẽ được lắng ở bể SBR và thành phần không tan được giữ ở bể lắng I
Qua bể SBR, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đã đảm bảo yêu cầu xử lý xong.
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 Mêtan được đưa ra
máy nén bùn. Bùn cặn sau đó được dùng cho mục đích nông nghiệp.

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 6

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Phương án 2:

f
Nước thải

Ngăn tiếp nhận

Song chắn rác

Máy nghiền

rác

Bể lắng cát có thổi khí

Sân phơi
cát

Bể lắng đứng
Khí nén

đợt 1 kết hợp
đông tụ sinh học

Trạm thổi khí

Bể biofil cao tải

Bể lắng đứng 2

Hồ sinh học

Trạm Clo

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

Bể metan

Máng trộn

Bể tiếp xúc

Sân phơi bùn

Nguồn thải đạt QCVN

Sử dụng mục đích

40:2011/BTNMT

khác: bón ruộng…

TRANG 7

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

So sánh 2 phương án:
Phương án 1

Phương án 2
Bể lọc sinh học cao tải: Q có thể lên tới

Vì công suất bé, nên bỏ qua được một số 30000 m3/ngđ hoặc lớn hơn; chịu được
công trình => giảm diện thích xây dựng.
thay đổi lưu lượng đột ngột nhưng chi phí
Phù hợp với quy mô vừa và nhỏ
đầu tư cao vì phải mua vật liệu lọc.

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 8

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ
3.1. NGĂN TIẾP NHẬN

Nước thải được bơm từ ngăn thu nước thải trong trạm bơm lên ngăn tiếp nhận
nước thải theo đường hai ống có áp. Ngăn tiếp nhận được bố trí ở vị trí cao để từ đó
có thể tự chảy qua các công trình của trạm xử lý. ( giáo trình xử nước thải đô thị Trần Đức Hạ).
Dựa vào lưu lượng tính toán trong giờ lớn nhất ta chọn 1 bơm làm việc, 1 bơm
dự phòng ( với độ tin cậy của trạm bơm loại II theo bảng 17,18 TCVN 7957:2008).
Tra bảng P.3.1 Xử lý nước thải đô thị _ Trần Đức Hạ ( trang 319), ta có:
Lưu

Đường kính

Kích thước cơ bản (mm)

lượng

(1 ống dẫn)

nước thải
(m3/h)

58,8

A

B

H

H1

h

1500 1000 1300 1000 400

h1
400

b

1

l1

250 600 800

150

Trong đó:
A: là chiều dài ngăn tiếp nhận
B: là chiều rộng ngăn tiếp nhận

H: là chiều cao ngăn tiếp nhận
H1: là chiều cao lớp nước trong ngăn tiếp nhận
h: là chiều cao từ đáy ngăn tiếp nhận đến đáy mương
h1: là chiều cao mương dẫn nước đến công trình tiếp
b: là chiều rộng mương dẫn
l: là khoảng cách giữa 2 ống áp lực
l1: là khoảng cách từ tâm ống đến miệng xả

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 9

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

3.2. SONG CHẮN RÁC
 Giả sử các thông số của mương dẫn nước thải đến trước song chắn rác:
 Độ dốc i = 0,008
 Chiều ngang B = 0,1 m
 Vận tốc Vmax= 0,8 m/s
 Độ đầy h = 0,3 m
 Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ đầy của mương dẫn
h  hmax  0,3 m ( Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp_Lâm Minh Triết)

 Số khe hở của song chắn rác:

n

q max  K z
b  h1  v tt

Trong đó:
qmax - lưu lượng nước thải lớn nhất, q max  16,38 (l/s) .
K z - hệ số nén dòng do các thiết bị vớt rác, cào vớt rác cơ giới, K z  1,05

b - chiều rộng khe hở giữa các thành đan, b  0, 035 m (theo TCVN

7957_điều

7.2.12).
h 1 - chiều sâu lớp nước trước song chắn rác, h1  0,3 m .
v tt - vận tốc trung bình qua các khe hở, v tt  1 m/s (theo TCVN 7957_điều

7.2.10).
 Vậy n 

0,01638 1,05
 12 (khe hở)_chọn 5 khe hở.
0,035  0,3 1

 Số thanh song chắn rác:
m  n  1  12  1  11 (thanh)

 Chiều rộng song chắn rác:
Bs  d  n  1  b  n

Trong đó: d – bề dày hay đường kính song chắn rác, d  0,01 m
Vậy: Bs  0,0112  1  12  4  1 (m)

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 10

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

 Tổn thất áp lực qua song chắn rác:

hs 

 v 2  p
,m
2g

Trong đó:
4
3

d
 - Hệ số tổn thất áp lực cục bộ,      sin   0,83 .
b
 - Lấy bằng 1,79 với thanh tiết diện hình tròn (xử lý nước thải đô thị_Trần

Đức Hạ_trang 69).

d - Chiều dày mỗi thanh, d  0,01 m .

b - Chiều rộng mỗi khe hở, b  0,035 m

 - Góc nghiêng mặt phẳng ngang,   60 .
v - vận tốc dòng chảy trước thiết bị chắn rác, v  0,8 m/s
p - hệ số tính đến việc tăng tổn thất áp lực do rác bám,
p  3,36v  1,32  1,368

g - gia tốc trọng trường, g  9,81

0,83  0,82 1,368
 0,03 (m)
Vậy h s 
2  9,81
 Chiều dài ngăn mở rộng trước song chắn:

l1 

Bs  Bm
,m
2tg20

Trong đó:
Bs , Bm - chiều rộng của song chắn rác và mương dẫn, Bs  0, 296;Bm  0,1

Vậy: l1 

1  0,1
 1,23(m) .
2tg20

 Chiều dài ngăn đoạn thu hẹp sau song chắn rác:

l2 

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

l1 1, 23

 0,615 (m) .
2
2
TRANG 11

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

 Chiều dài xây dựng của mương đặt song chắn rác:
L  l1  l2  ls , m

Trong đó:
ls - chiều dài cần thiết của ô đặt song chắn rác, ls  1 m .

Vậy L  1, 23  0,615  1  2,845 (m) . Lấy L bằng 2 m
 Chiều sâu xây dựng của song chắn rác:
H  h  h s  0,3  0,3  0,03  0,5  0,83 (m).

Lấy chiều cao xây dựng bằng 1m
Lượng rác lấy ra từ song chắn :

Wr 

a  N tt
(m3/ngày.đêm)
365 1000

Trong đó:

a - lượng rác lấy ra từ song chắn rác tính cho 1 người. Theo bảng 20 TCVN
7957:2008 với chiều rộng khe hở của song chắn rác là 16 mm thì a  8 (l/ng.năm).
N tt - Dân số tính toán, N tt  460

Vậy Wr 

8  460
 0,01 ( m3/ngày.đêm)
365 1000

Với khối lượng riêng của rác khoảng 750 kg/m3, trọng lượng riêng của rác:
P  750  0,01  0,5 (kg/ngày.đêm)

Lượng nước dùng để nghiền rác là 40 m3/h:
Qn  40P  40  0,5  20 (m3/ngày.đêm).

Rác được nghiền nhỏ bằng máy nghiền, sau đó dẫn trực tiếp đến bể metan.
Độ ẩm của rác khoảng 80%
Hiệu suất xử lý BOD qua song chắn rác là 4 - 5%. Chọn H=5 %
Hàm lượng BOD còn lại:

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 12

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

L1 

150  100  5
 142,5 (mg/l).
100

Hàm lượng chất rắn lơ lửng còn lại là:

C1 

176  (100  5)
 167, 2 (mg/l)
100

Bảng 3-1. Kích thước song chắn rác
Đơn vị

Kích thước

Chiều cao xây dựng (H)

m

0,83

Chiều rộng (B)

m

1

Chiều dài xây dựng (L)

m

2

Khoảng cách giữa các thanh

m

0,035

Bề dày thanh song chắn

m

0,01

Thông số

3.3. BỂ LẮNG CÁT CÓ THỔI KHÍ VÀ SÂN PHƠI CÁT
3.3.1. Bể lắng cát có thổi khí
 Giả sử các thông số của mương dẫn nước thải đến bể lắng cát:
 Độ dốc i = 0,008
 Chiều ngang B = 0,1 m
 Vận tốc Vmax= 0,8 m/s
 Độ đầy h = 0,3 m
Chọn 3 bể trong đó 2 bể làm việc đống thời, 1 bể dự phòng.
 Chiều dài mỗi bể lắng cát được tính theo công thức sau:

L1 

K 1000  H n
 V (m)
Uo

Trong đó:
V - tốc độ chuyển động của nước thải ở bể .Theo bảng 28 TCVN 7957/2008.

Chọn vận tốc của nước khi Qmax  V  0,12 mm/s = 1,2 104 m/s .

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 13

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

H n - chiều cao tính toán của bể lắng cát . H n  0, 2  3,5  H n  1 m .
U o - kích thước thủy lực của hạt cát (mm/s). Theo TCVN 7957:2008 bảng

26, chọn đường kính hạt cát là:
0, 25mm  U o  24, 2 mm / s  U o  0,0242 m / s
K - hệ số phụ thuộc vào tỷ lệ

B
. Tra bảng 27 TCVN 7957:2008 chọn tỷ lệ
H

B
 1, 25  K  2, 25 .
H
Vậy L 

2,25 1000 1
 (1,2  104 )=11,15 (m)
0,0242

 Diện tích tiết diện ướt của bể:

W

Q
(m 2 )
Vn

Trong đó:
Q - lưu lượng lớn của nước thải, Q  0,01638 (m3 / s) .

n - là số bể, n  2 .
V - vận tốc của nước thải trong bể, V  0,12 (m/ s) .

Vậy W 

0,0136
=0,05  m 2 
0,12  2

 Chiều rộng mỗi bể là

b

W
(m)
Hn

Trong đó:
H n - chiều cao tính toán của bể lắng cát H n  0, 2  3,5  H n  1m

Vậy b 

0,05
=0,05 (m )
1

 Thể tích phần lắng của bể xác định theo công thức:
GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 14

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Wc 

NPT
(m3 ) .
1000

Trong đó:

N – dân số tính toán, N  460 người.
P – lượng cát được giữ lại trong bể. Theo TCVN 7957 mục 8.3.5 đối với hệ
thống thoát nước riêng hoàn toàn, lượng cát giữ lại là 0,02 l/người/ngày.
T – chu kỳ thải cát, T = 2 – 4 ngày (SGK/T76) => chọn T = 2 ngày.
Vậy Wc 

460  0,02  2
=0,0184 (m3 )
1000

 Chiều cao lớp cát trong bể:

hc 

Wc

0,0184
=
=0,016 (m )
L  B  n 11,15  0,05  2

 Chiều cao xây dựng của bể lắng cát ngang:
H xd  H n  h c  h bv  1  0,016  0, 43  1, 446 (m) chọn bằng 1,5 m

Trong đó: h bv - chiều cao bảo vệ chọn bằng 0,5m.
Bảng 3-2. Kích thước bể lắng cát có thổi khí
Đơn vị

Kích thước

Chiều dài bể (L)

m

11,15

Số bể (n)

Bể

2

Chiều rộng mỗi bể (b)

m

0,5

Chiều cao lớp cát trong bể (hc)

m

0,016

Chiều cao xây dựng (hxd)

m

1,5

Thông số

3.3.2. Tính toán sân phơi cát
Nhiệm vụ của sân phơi cát là làm ráo nước trong hỗn hợp bùn cát, được xây dựng gần
bể lắng cát.
Diện tích hữu ích của sân phơi cát:

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 15

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

F

P  N  365 0,02  460  365
=
= 297,3 (m 2 )
1000  h c
1000  5

Trong đó:
hc- chiều cao lớp bùn cát trong năm chọn từ 4 – 5 m. Chọn h = 5 (m/năm).
Chọn sân phơi cát là 2 ô , kích thước: 12x12 m.
Hiệu suất xử lý của bể chọn: H = 5%.
Hàm lượng BOD còn lại:

L2 

142,5  100  5
 135,4 (mg/l) .
100

Hàm lượng chất rắn lơ lửng còn lại là:

C2 

167,2  100  5
 159 (mg/l).
100

Bảng 3-3. Kích thước sân phơi cát

Đơn vị

Kích thước

Số ô

ô

2

Chiều dài

m

12

Chiều rộng

m

12

Thông số

3.4. BỂ LẮNG ĐỨNG ĐỢT 1 KẾT HỢP BỂ ĐÔNG TỤ SINH HỌC
3.4.1. Bể lắng đứng đợt 1
Chọn 4 bể lắng để thiết kế và một bể dự phòng.
Lưu lượng nước thải tính toán cho một bể là: 168 m3/h
Tính toán bể lắng đứng theo TCVN 7957:2008, mục 8.5.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng: C2  159 (mg/l). Nước thải sau khi làm thoáng sơ bộ

và qua lắng đứng phải đảm bảo hàm lượng cặn cho quá trình xử lý sinh học:
C2  150 (mg/l).

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 16

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

 Hiệu suất cần thiết là:

E

159  150
100  56%
159

Mà hiệu suất của bể lắng đứng lớn nhất đạt 48% do vậy cần phải làm thoáng bằng
đông tụ sinh học. Chọn hiệu suất xử lý của hai công trình là 70%: Bể lắng đứng 45% và
đông tụ sinh học là 25%
 Thời gian lắng t xác định :

t

529  E
529  5,6%
E =

 33,1 (s)
 22400 
 22400 
1  1 
 5,6%
1  1  2 
2 
159


C
TSS 

(Sách xử lý nước thải đô thị_Psg.Trần Đức Hạ)

Độ dốc thủy lực Uo của hạt cặn (mm/s):

Uo 

1000  K  H
 KH 
t

 h 

n

  (mm/s)

Trong đó:

K – Hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng, đối với bể lắng đứng K = 0,35.
H – Chiều cao công tác của bể lắng, chọn H = 2,7 – 3,8m, chọn bằng 3m.
n – Hệ số kết tụ phụ thuộc vào tính chất của chất lơ lửng, đối với nước thải
sinh hoạt.
n = 0,25 đối với hạt lơ lửng có khả năng kết tụ trong nước thải sinh hoạt.
α - Hệ số kể tới ảnh hưởng của nhiệt độ của nước đối với độ nhớt lấy theo
Bảng 31/ TCVN 7957:2008, với nhiệt độ trung bình tính theo tháng thấp
nhất là 250C, thì α = 0,9.
ω - Thành phần thẳng đứng của tốc độ nước thải trong bể phụ thuộc vào vận
tốc trong vùng lắng chọn V = 5 mm/s => ω = 0 mm/s.
n

 KH 
Trị số 
 - lấy theo Bảng 34, ở chiều cao công tác H = 3 m thì lấy bằng
 h 
1,21.

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 17

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Vậy Uo 

1000  0,35  3

 29 (mm/s) .
0,9  33,11,21

 Đường kính một bể lắng đứng được xác định:

D  2

Q
168
= 2
 5 (m)
3,6 K  U o
3,6  3,14  0,35  29

 Diện tích ướt của ống trung tâm là:

f

Qsmax 0,01638

 0,546 m 2
v tt
0,03

 Đường kính ống trung tâm:

Dtt 

4f
4  0,546


1 m
3,14
3,14

Đường kính và chiều cao phễu lấy bằng 1,5 đường kính ống trung tâm:
1,5  1  1,5 m

Đường kính tấm hắt lấy bằng 1,3 đường kính phễu: 1,3  1,5  1,95 m.
Góc nghiêng giữa bề mặt tấm hắt với mặt phẳng ngang là 17o. Chiều cao từ mặt
dưới của tấm hắt đến bề mặt lớp cặn là 0,3m.
Dung tích phần chứa cặn xác định theo công thức, trong đó thời gian xả cặn bùn là
48h (2ngày):

104  Q  Co  E  T
Wc 
(100  ) 
Trong đó:
Q – lưu lượng nước thải, Q = 168 m3/h
T – thời gian lưu cặn là 48h.
 - độ ẩm bùn cặn lắng,  = 95%.
 - khối lượng riêng của cặn,  = 1 tấn/m3.

104 168 159  5,6%  48
 1,5 m3
Vậy: Wc 
(100  95%) 1

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 18

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

 Chiều cao hình nón xác định theo công thức:

hn 

D  dn
 tan  (m)
2

Trong đó:
D - đường kính bể lắng, D = 5 m.
dn - đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, chọn dn = 1 m
 - là góc nghiêng của đáy bể so với phương ngang lấy không nhỏ hơn 50o

(theo TCVN 7957:2008) Chọn   50o .
Vậy: h n 

5 1
 tan 50o  2,38 (m)
2

 Chiều cao tổng cộng của bể lắng đứng:

H  Hlg  h n  h bv  3  2,38  0,5  5,88 (m)

Trong đó:
Hbv - chiều cao bảo vệ, lấy Hbv = 0,5(m)
Bảng 3-4. Kích thước thiết kế của bể lắng đứng đợt 1
Đơn vị

Giá trị

Đường kính

m

5

Chiều cao vùng lắng

m

3

Chiều cao hình nón

m

2,38

Chiều cao xây dựng

m

5,88

Số bể

bể

5

Chiều cao ống trung tâm

m

3

Đường kính ống trung tâm

m

1

Chiều cao phễu

m

1,5

Đường kính phễu

m

1,5

Đường kính tấm hắt

m

1,95

Khoảng cách từ tấm hắt đến lớp cặn

m

0,3

Đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt

m

1

Thông số

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 19

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

3.4.2. Bể đông tụ sinh học.
Thời gian làm thoáng 20 phút.
Thời gian lưu nước 20 phút.
Thường ngăn đông tụ được bố trí trong một nửa số bể lắng.
 Thể tích tổng của bể đông tụ và lắng đứng là:

W

0,5  Q  t 0,5 168  20

 28  m3 
60
60

 Diện tích ngăn đông tụ:

F2 

W 2
m 
h

Trong đó:
h- Chiều cao ngăn đông tụ lấy bằng chiều cao bể lắng và xác định theo công
thức:
h  v  t1  3600 (với v là vận tốc dòng chảy từ dưới lên trong ngăn lắng v =

0,8 – 0,85 mm/s, chọn v = 0,8 mm/s; t1 là thời gian lắng, chọn t1 = 1,5h).
 h  0,0008 1,5  3600  4,32 m

 

Vậy F2  6,5 m2

 Diện tích phần lắng của ngăn đông tụ sinh học:

F1 

0,5  Q
0,5 168

 29,1 m2 
v  3600 0,0008  3600

Trong đó:
v- vận tốc dòng chảytừ dưới lên trong ngăn lắng v = 0,8 – 0,85 mm/s, chọn
v = 0,8 mm/s
 Diện tích tổng của ngăn đông tụ:

F  F1  F2  35,6  m2  .
Chọn 2 bể đông tụ: f 

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

F
 17,5  m2  .
5

TRANG 20

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

 Đường kính của bể đông tụ sinh học:

D

4f
 4,7  m 2 
3,14

Đông tụ sinh học có dạng hình vuông trên mặt bằng. Diện tích mỗi ngăn là:

F2' 

F2
 3,5  m2 
2

Kích thước cạnh hình vuông của ngăn đông tụ sinh học là: a  F2'  1,8m lấy kích
thước của ngăn đông tụ là 2m.
Lượng không khí cần cung cấp cho quá trình đông tụ sinh học được xác định từ tiêu
chuẩn 0,5 m3 không khí/ m3 nước thải:

1
V  0,5   Q  42  m3 / h 
2
Hàm lượng chất lơ lửng sau xử lý là: C3 

Hàm lượng BOD5 sau xử lý là: L3 

159  100  70
 82,68 (mg/l).
100

135,4  100  70 
 70,4 (mg/l)
100

3.5. TÍNH TOÁN BỂ SBR
 Các thông số đầu vào:
 Công suất: 670 m3/ngd.
 BOD5 = 70,4 mg/l.
 TSS = 82,68 mg/l.
 Thông số đầu ra:
 Theo QCVN 40:2011/BTNMT, cột B.
 BOD5 = 50 mg/l.
 Các thông số thiết kế:
Nồng độ bùn hoạt tính ở đầu vào của bể: X0 = 0.
Thời gian lưu bùn: c  10  30 ngày, chọn 10 ngày.

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 21

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ


PHẦN 1: XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Tỷ số

F
 0,05  0, 2  ng 1  .
M

Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng trong bể: X=2000 – 5000 mg/l, chọn X=3500 mg/l.
Độ tro của cặn: Z = 0,3 mg/mg. Chỉ số thể tích bùn: SVI = 120 ml/g
Tỷ số MLVSS: MLSS= 0,68
Nhiệt độ nước thải: t= 250C
Nồng độ cặn lắng trung bình dưới đáy bể XS=10000mg/l.
Chất lơ lửng trong nước thải đầu ra chứa 20mg/l cặn sinh học và 65% chất có khả năng
phân hủy sinh học.
3.5.1. Xác định kích thước bể SBR
Tổng thời gian của một chu kì hoạt động:
T  tF  t A  tS  t D  t L

Trong đó:
tF: Thời gian làm đầy,3h.
tA: Thời gian phản ứng, 2h.
tS: Thời gian lắng, 0,5h.
tD: Thời gian rút nước, 0,5h.
tL: Thời gian pha chờ, 0.
Vậy T = 6 giờ.
Chọn SBR gồm 2 đơn nguyên, khi đơn nguyên này đang làm đầy thì đơn nguyên
khác đang phản ứng.
Số chu kì hoạt động của 1 đơn nguyên trong 1 ngày: n 

24h

 4 (chu kỳ/đơn
6h

nguyên.ngày).
Tổng số chu kì làm đầy trong 1 ngày: N  2  n  8 (chu kỳ/ngày).
Thể tích bể làm đầy trong 1chu kì: Vf 

700
 87,5  m3 
8

Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong thể tích bùn lắng:

GVHD: NGUYỄN XUÂN LAN

TRANG 22

SVTH: TRƯƠNG THÚY HÀ