Đồ án lụa

Thiết kế quá trình xử lý nước và nước thải GVHD:Nguyễn Minh Đức

MỤC LỤC

Lời cảm ơn............................................................................................................2

Chương I : Phần mở đầu.......................................................................................3

1. Đặt vấn đề..................................................................................................3

2. Mục tiêu và nội dung thực hiện..................................................................3

Chương II : Quy trình công nghệ xử lý nước thải nhà máy sợi............................4

1. Ngành công nghiệp sản xuất sợi...............................................................4

2. Lựa chọn quy trình công nghệ....................................................................5

3. Thuyết minh công nghệ..............................................................................7

4. Mô tả các công trình đơn vị.......................................................................8

Chương III : Tính toán thiết kế các công trình trong hệ thống..............................12

A. Đánh giá chất lượng nước thải theo các quy chuẩn hiện hành...................12

B. Tính toán các công trình..............................................................................12

1. Ngăn tiếp nhận và Mương dẫn.....................................................................12

2. Song chắn rác...............................................................................................14

3. Bể lắng đứng đợt 1.......................................................................................19

4. Bể UASB.....................................................................................................23

5. Bể Aerotank.................................................................................................27

6. Bể lắng đứng đợt 2.......................................................................................33

7. Bể khử trùng................................................................................................36

C. Thiết kế các công trình xử lý bùn cặn.........................................................41

1. Tính toán lượng bùn phát sinh.....................................................................41

2. Bể nén bùn...................................................................................................42

3. Bể Metan......................................................................................................45

4. Sân phơi bùn................................................................................................50

Kết luận.................................................................................................................51

SVTH: Nguyễn Thị Lụa MSSV: 0851090791


Lời cảm ơn

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các Thầy cô trong khoa Môi trường đã tận

tình giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập. Em xin được cảm ơn những Thầy Cô

đã trực tiếp giảng dạy em cũng như những Thầy Cô đã gián tiếp chỉ bảo và giúp

đỡ em trong việc tìm kiếm tài liệu trong suốt quá trình thực hiện bài đồ án này.

Em xin được giử lời cảm ơn sâu sắc nhất của mình đến Thầy Nguyễn Minh

Đức-người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình học môn học này .

Những kinh nghiệm quý báu mà Thầy truyền đạt sẽ là hành trang giúp em tự tin và

có nhiều hiểu biết hơn đối với nghề nghiệp sau này.

Tuy em đã có nhiều cố gắng nhưng bài đồ án của em không thể không tránh

khỏi những sai sót. Em rất mong sẽ nhận được những ý kiến đóng góp quý báu từ

phía các Thầy Cô trong khoa.

Em xin chân thành cảm ơn !

SVTH : Nguyễn Thị Lụa MSSV: 08510907912


CHƯƠNG I. PHẦN MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Ngành công nghiệp sản xuất sợi là một trong những ngành công nghiệp chiếm

vị trí khá quan trọng trong nền kinh tế nước ta. Trước năm 1990, hầu hết trang

thiết bị, máy móc, dây chuyền công nghệ trong các nhà máy sợi đều cũ kỷ, lạc

hậu, trình độ và chất lượng sản phẩm còn thấp. Trong những năm gần đây, do sự

đầu tư công nghệ và thiết bị hiện đại, các nhà máy sợi đã không ngừng nâng cao

chất lượng sản phẩm.

Tuy nhiên nước thải của ngành công nghiệp sợi luôn chứa một lương lớn các chất

hữu cơ bao gồm các hợp chất của các loại phẩm nhuộm của cacbon, nitơ, phốtpho,

TSS. Các chất này dễ bị phân hủy bởi các vi sinh vật, gây mùi thối làm ô nhiễm

nguồn nước tiếp nhận.

Phần lớn chất rắn lơ lửng có trong nước thải ngành công nghiệp sản xuất sợi ở

dạng hữu cơ và 1 phần ở dạng vô cơ. Khi thải ra môi trường tự nhiên, các chất này

có khả năng lắng và tạo thành một lớp dày ở đáy nguồn nước, phá hủy hệ sinh vật

làm thức ăn cho cá. Lớp bùn lắng này còn chứa các chất hữu cơ có thể làm cạn

kiệt oxy trong nước và tạo ra các lọai khí như H2S, CO2, CH4. ngoài ra, trong nước

thải còn chứa một lượng đường khá lớn gây ô nhiễm nguồn nước.

Chính vì tầm quan trọng của công tác bảo vệ môi trường, đề tài về xử lý nước

thải ngành công nghiệp sản xuất sợi mang tính thực tế. Đề tài sẽ góp phần đưa ra

các quy trình xử lý chung cho loại nước thải này, giúp các nhà máy có thể tự xử lý

trước khi xả ra cống thóat chung, nhằm thực hiện tốt những quy định về môi

trường của nhà nước.

2. Mục tiêu và nội dung thực hiện

Mục tiêu của đề tài là thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy sản xuất

sợi đạt tiêu chuẩn loại A khi thải ra nguồn tiếp nhận.

Nội dung của đề tài :

+. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết.

+. Thu thập các phương án xử lý nước thải ngành công nghiệp sợi.

+. Phân tích lựa chọn phương án công nghệ khả thi xử lý nước thải nhà máy sản

xuất sợi



CHƯƠNG II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY

SẢN XUẤT SỢI

Theo các tài liệu nghiên cứu, chất lượng và lưu lượng nước thải tổng hợp của

nhà máy sợi thay đổi nhiều trong ngày. Trong đó chất ô nhiễm hữu cơ đóng vai trò

chủ yếu.

1.Ngành công nghiệp Sản xuất sợi

Quy trình sản xuất các loại sợi khác nhau được thực hiện qua các công đoạn

tương tự nhau. Đầu tiên, xơ được làm sạch nhằm loại bỏ các tạp chất như cát,

bụi và vỏ cây. Tùy theo yêu cầu sản phẩm, xơ được pha trộn theo tỷ lệ và kéo

dài dưới dạng cúi sợi để các xơ gần như là song song mà không xoắn vào

nhau. Quá trình pha trộn được tiếp tục bằng cách kết hợp các cuộn cúi và xe

mảnh, được gọi là kéo duỗi. Việc loại bỏ các xơ sợi quá ngắn và đảm bảo chắc

chắn rằng xơ sợi trong con cúi đều nằm trong giới hạn chiều dài nhất định được

gọi là chải thô. Công đoạn chải kỹ sẽ tiếp tục làm các sợi song song với nhau

và lặp lại cho đến khi không có hoặc còn rất ít sợi bị quấn vào nhau. Lúc này,

xơ sợi được gọi là sợi thô có đủ độ bền để không bị đứt khi bị kéo sợi. Cuối

cùng, xơ sợi đồng nhất ở dạng sợi thô được kéo và xe lại tạo ra sợi thành

phẩm. Sơ đồ sản xuất sợi được thể hiện trong Hình vẽ

Chất thải sinh ra chủ yếu trong bước đầu tiên khi làm sạch xơ và khi chải thô.

Chất thải sinh ra trong quá trình làm sạch xơ cotton thường là cành con, lá và

đất. Xơ len thô chứa khoảng 50% tạp chất ở dạng dầu mỡ tự nhiên, và nước

ẩm (mồ hôi do cơ thể thoát ra). Các loại tạp chất này được loại bỏ bằng cách

nấu trong dung dịch xà phòng có chứa kiềm. Khoảng 25% lụa thô có chứa

nhựa tơ, có thể loại bỏ bằng cách nấu tơ trong dung dịch xà phòng đậm đặc.



Hình : Sơ đồ quá trình sản xuất sợi

2. Lựa chọn quy trình công nghệ

Một cách tổng quát, đới với việc lựa chọn phương án trong công trình hiếu

khí là sử dụng aeroten hoặc biophin đều là những mô hình xử lý nước thải đang

được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam. Hai phương án đều có thể vận hành dễ dàng


Xơ

Làm sạch

Trộn và pha

Kéo duỗi(tạo thành cúi

sợi)

Chất thô (loại bỏ sơ ngắn)

Chải kỹ(tiếp tục làm thoáng sợi do kéo

duỗi)

Xe sợi(hình thành sợi)

Sợi

Tạp chất

Tạp chất

5


trong điều kiện nước ta. Đối với dây chuyền xử lý nước thải sử dụng bể aerotank

thì ta chú ý đến liều lượng bùn, lưu lượng khí … phải điều chỉnh ngay khi cần

thiết. Còn đối với dây chuyền xử lý sử dụng biofil thì ta chú ý đến khả năng xử lý

của lớp vật kiệu lọc, việc quản lý phải bao gồm cả vịêc vệ sinh và thay thế lớp vật

liệu lọc nếu cần.

Trong phương án sử dụng bể biophin thì vịêc xây dựng sân phơi bùn đòi hỏi

phải cần diện tích lớn hơn là đầu tư máy nén bùn. Diện tích xây dựng của aerotank

cũng tương đối nhỏ hơn diện tích xây dựng biofil . Vì vậy, nếu xét về phương diện

mặt bằng cần thiết để xây dựng hệ thống xử lý nước thải thì phương án xử lý hiếu

khí bằng aeroten khả thi hơn so với phương án xử lý hiếu khí bằng biophin

Sơ đồ dây chuyền công nghệ :



3. Thuyết minh công nghệ


Nước thải

Bể mêtan

Sân phơi bùn

Vận chuyển

Cấp khí

Ngăn tiếp nhận

Bể lắng lắng đứngĐợt II

Bể tiếp xúc

Máng trộn

Bùn dư

Bùn tuần hoàn

Cặn tươi

Bể nén cặn

vận chuyểnSong chắn rác

Bể lắng điều hòa

Bể lắng lắng đứngĐợt I

Aeroten

Clo

Bể UASB

7


Nước thải sản xuất được dẫn theo đường thoát nước riêng ra hệ thống xử lí

nước thải. Dòng thải sau khi qua song chắn rác (SCR) ở đầu mỗi cống thu chảy

qua bể Điều hòa được đặt nửa nổi nửa chìm trên mặt đất, ở đây sẽ điều hòa lưu

lượng và ổn định nước trước khi chảy sang cac công trình tiếp theo. Sau đó tiếp

tục bơm nước thải qua bể lắng đứng 1 để loại bỏ 1 lượng lớn TSS và 1 phần nhỏ

BOD5, COD. Tiếp tục, nước thải tự chảy qua bể kị khí kiểu đệm bùn chảy ngược

UASB để xử lí sơ bộ nhờ áp lực thủy tĩnh, vì nước thải sợi có đặc trưng là COD

đầu vào khá lớn. Sau khi xử lí yếm khí, đầu ra bể UASB là khí sinh học được thu

giữ lại làm biogas, phần nước đã được giảm bớt tải lượng chất hữu cơ tự chảy qua

aerotank để xử lí hiếu khí. Tại đây xảy ra quá trình xử lí sinh học, khí được thổi

vào bể bằng các đĩa phân phối khí nhằm tăng cường sự xáo trộn chất bẩn và oxi

trong không khí đồng thời giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng . Sau thời gian lưu,

nước từ aerotank tự chảy qua bể lắng 2 để lắng bùn .Tiếp theo, nước trong từ máng

thu nước aerotank tự chảy qua bể tiếp xúc, khử trùng bằng Clo với dư lượng là 0,5

mg/l, sau 30 phút chảy ra cống thu nước và chảy vào mạng lưới thoát nước chung

của thành phố . Bùn từ bể lắng được đưa vào bể chứa bùn sau khi ổn định bùn

được bơm tuần hoàn 1 phần vào bể aerotank, phần còn lại bơm qua bể nén bùn

trọng lực sau đó tiếp tục cho qua bể metan để ổn định bùn trong điều kiện yếm khí

và để thu hồi khí meetan.Bùn tạo thành sau đó lại được đem ra sân phơi bùn , rồi

mới đc sử dụng để đem đi bón ruộng, trồng cây hoặc chôn lắp hợp vệ sinh .

Ưu điểm:

- Hiệu quả xử lý cao, nước sau khi xử lý có thể thải trực tiếp ra ngoài môi trường.

- Có thể thu hồi năng lượng ở bể UASB để cung cấp cho quá trình sản xuất.

- Bùn được xử lý để làm phân bón.

Nhược điểm:

- Có nhiều công trình đơn vị do đó chi phí đầu tư cao.

- Chiếm một diện tích khá lớn.

4. Mô tả các công trình đơn vị:

4.1. Song chắn rác

Để tách trong nước thải người ta dùng song chắn rác. Hiệu suất của quá trình

tách chất rắn bằng phương pháp này phụ thuộc vào các yếu tố sau:



Đặc tính cơ học của song, lưới: kích thước mắt sàn, khoảng cách giữa các thanh

chắn, lưu lượng dòng chảy và điều kiện dòng chảy.

Tính chất nước thải :nồng độ chất rắn, kích thước của bã mía cần tách,…

Đối với nước thải nhà máy sản xuất sợi, có thể dùng song chắn rác với các thanh

đan xếp cạnh nhau trên mương dẫn nước trước hầm bơm và cào rác thủ công.

Ưu điểm:

- Đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp đặt.

- Giữ lại tất cả các tạp vật lớn.

Nhược điểm:

- Không xử lý, chỉ giữ lại tạm thời các tạp vật lớn.

- Làm tăng trở lực hệ thống theo thời gian.

- Phải xử lý rác thứ cấp

4.2. Hố thu gom

Thu gom nước thải từ các dây chuyền sản xuất của nhà máy. Giúp cho hệ

thống xử lý nước hoạt động ổn định và hiệu qủa

4.3. Bể điều hòa (điều hòa lưu lượng và chất lượng)

Đặt sau ngăn tiếp nhận và trước bể lắng 1. Do lưu lượng, thành phần, tính chất

nước thải của nhà máy sợi tùy thuộc vào dây chuyền sản xuất nên thường dao

động nhiều trong một ngày đêm. Để ổn định chế độ dòng chảy cũng như chất

lượng nước đầu vào cho các công trình xử lý phía sau, cần thiết phải có một bể

điều hòa lưu lượng và nồng độ. Dung tích bể được chọn theo thời gian điều hòa,

dựa vào biểu đồ thay đổi lưu lượng, nồng độ nước thải và yêu cầu mức độ điều

hòa nồng độ nước thải.

4.4. Bể lắng đứng 1

Loại bỏ 1 phần SS và chất hữu cơ tạo điều kiện thuận lợi cho việc xử lý sinh

học ở công trình sau. Nếu bể lắng được thiết kế hợp lý thì có thể loại bỏ được 1

khoảng 10-20 %BOD và COD trong nước thải

4.5. Bể UASB

- UASB là bể xử lý sinh học kị khí dòng chảy ngược qua lớp bùn, phát triển mạnh

ở Hà Lan. Xử lý bằng phương pháp kị khí là phương pháp được ứng dụng để xử lý

các loại chất thải có hàm lượng hữu cơ tương đối cao, khả năng phân hủy sinh học

tốt, nhu cầu năng lượng thấp và sản sinh năng lượng mới.



- Vì quá trình phân hủy kị khí dưới tác dụng của bùn hoạt tính là quá trình sinh

học phức tạp trong môi trường không có oxi, nên bùn nuôi cấy ban đầu phải có độ

hoạt tính methane. Độ hoạt tính methane càng cao thì thời gian khởi động (thời

gian vận hành ban đầu đạt đến tải trọng thiết kế) càng ngắn. Bùn hoạt tính dùng

cho bể UASB nên lấy bùn hạt hoặc bùn lấy từ một bể xử lý kị khí là tốt nhất, có

thể sử dụng bùn chứa nhiều chất hữu cơ như bùn từ bể tự hoại, phân gia súc hoặc

phân chuồng.

- Nồng độ bùn nuôi cấy ban đầu cho bể UASB tối thiểu là 10Kg VSS/ m 3. Lượng

bùn cho vào bể không nên nhiều hơn 60% thể tích bể.

- Trước khi vận hành bể UASB cần phải xem xét thành phần tính chất nước thải

cần xử lý cụ thể như hàm lượng chất hữu cơ, khả năng phân hủy sinh học của

nước thải, tính đệm, hàm lượng chất dinh dưỡng, hàm lượng cặn lơ lửng, các hợp

chất độc, nhiệt độ nước thải …

- Khi COD nhỏ hơn 100 mg/L, xử lý nước thải bằng UASB không thích hợp. Khi

COD lớn hơn 50.000 mg/L, cần pha loãng nước thải hoặc tuần hoàn nước đầu ra.

- UASB không thích hợp đối với nước thải có hàm lượng SS lớn. Khi nồng độ cặn

lơ lửng lớn hơn 3.000 mg/L, cặn này khó có thể phân hủy sinh học được trong thời

gian lưu nước ngắn và sẽ tích lũy dần trong bể, gây trở ngại cho quá trình phân

hủy nước thải. Tuy nhiên, nếu lượng cặn này bị cuốn trôi ra khỏi bể thì không có

trở ngại gì. Cặn lơ lửng sẽ lưu lại trong bể hay không tùy thuộc vào kích thước hạt

cặn và hạt bùn nuôi cấy. Khi kích thước của hai loại cặn này gần như nhau, cặn lơ

lửng sẽ tích lại trong bể. Khi sử dụng bùn hạt, cặn lơ lửng sẽ dễ dàng bị cuốn trôi

ra khỏi bể. Đôi khi, lượng cặn lơ lửng này có thể bị phân hủy trong bể. Lúc đó, cần

biết tốc độ phân hủy của chúng để tính thời gian lưu cặn trong bể.

- Dựa vào các yếu tố trên có thể khẳng định sử dụng UASB cho công nghệ sử lý

nước thải sản xuất sợi là hợp lý.

4.6. Bể aerotank

Tùy thuộc vào loại chất ô nhiễm có thể sử dụng bể aerotank với các vi sinh vật

được nuôi cấy trong bùn hoạt tính để oxy hóa chất hữu cơ trong điều kiện nhân

tạo. Mô hình này được thực hiện bằng cách cung cấp oxy cho vi sinh vật sinh

trưởng và phát triển qua việc tiêu thụ chất hữu cơ .



Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hóa và

khoáng hóa chất hữu cơ chứa trong nước thải. Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng

thái lơ lửng và để đảm bảo oxy cho vi sinh vật sử dụng trong quá trình phân hủy

chất hữu cơ phải luôn cung cấp đầy đủ không khí cho bể aerotank hoạt động. Sau

bể aerotank nước thải vào bể lắng đợt 2 để tách bùn hoạt tính. Ơ đây, một phần

bùn lắng được đưa trở lại bể aerotank để tạo mầm vi sinh vật trong bể, phần khác

đưa tới bể nén bùn.

Khối lượng bùn tuần hoàn và lượng không khí cần cung cấp phụ thuộc vào

mức độ yêu cầu xử lý của nước thải.

Hiệu quả xử lý BOD5 =90-95%.

Việc lựa chọn công nghệ xử lý tùy theo thành phần tính chất nước thải, chi phí

đầu tư quản lý và diện tích mặt bằng khu xử lý .

4.7. Bể lắng II

Đặt sau aerotank , nhiệm vụ làm trong nước ở phần trên để xả ra nguồn tiếp

nhận , cô đặc bùn hoạt tính đến nồng độ nhất định ở phần dưới của bể để tuần

hoàn lại aerotank.

Thường có dạng tròn ( bể lắng đứng ,bể radial ) , dạng hình chữ nhật ( bể lắng

ngang ).Bể lắng ngang , chữ nhật thường có hiệu quả lắng thấp hơn bể lắng tròn vì

cặn lắng tích lũy ở các góc bể thường bị máy gạt cặn khuấy động trôi theo dòng

nước vào máng thu nước ra .

4.8. Bể nén bùn

Thu gom cặn chưa ổn định từ bể lắng 1, bể lắng 2 và cặn đã ổn định từ aerotank

nhằm làm giảm bớt độ ẩm .

4.9. Bể Mêtan

Bể Metan áp dụng để ổn định bùn cặn nước thải trong điều kiện yếm khí và để

thu hồi khí metan. Cho phép đưa vào bể các chất hữu cơ khác nhau như rác từ

song chắn, các loại phế liệu có nguồn gốc hữu cơ của các xí nghiệp công nghiệp…

sau khi đã nghiền nhỏ.



Chương III : Tính toán thiết kế các công trình trong hệ thống

A. Đánh giá CLN thải theo các quy chuẩn hiện hành

Bảng đánh giá chất lượng nước thải của nhà máy sản xuất sợi

Tính chất/Loại nước thải

NT sản xuất sợi C Cmax

đánh giá

Công suất (m3/ngđ) 8300 Hệ số không điều hòa Kmax 1.3 Cao độ Mực nước thấp nhất 30

Loại nguồn tiếp nhận A pH 7.6 6-9 5.5-9 đạt

BOD5 (mg/L) 590 30 27 Xử lýCOD (mg/L) 767 50 45 Xủ lýTSS (mg/L) 300 50 45 Xử lý

Tổng N (mg/L) 18 15 13.5 Xử lýTổng P (mg/L) 2 4 3.6 đạt

Tổng Coliform (MPN/100ml) 5300 3000 2700 đạt

dân số tính toán theo BOD (người ) 75338 Dân số tính toán theo TSS (người) 41500

hệ số lưu lượng nguồn tiếp nhận kq 1 QCVN24:2009/BTNMT

Hệ số lưu lượng nguồn thải kf 0.9 công suất (l/s) 96

B. Tính toán các công trình

1 .Ngăn tiếp nhận và Mương dẫn nước

Nước thải của nhà máy sản xuất sợi được bơm từ ngăn thu nước thải trong

tram bơm lên ngăn tiếp nhận nước thải theo đường ống có áp.

Kích thước ngăn tiếp nhận phụ thuộc vào công suất của trạm và được lấy theo

bảng 16-3 giáo trình Thoát nước tập 2-Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật -2002

Lưu lượng nước thải Q =8300 m3/ngđ = 345.8 m3/h

Kích thước ngăn tiếp nhận:

A= 1500 (mm) B=1000 (mm) H= 1300(mm)

H1=1000(mm)



h=400(mm) h1=650mm b=500 (mm) l=600(mm)

l1=800(mm)

Dùng 2 đường ống dẫn có đường kính 250(mm) để đưa nước thải lên ngăn tiếp

nhận

Nước thải được dẫn đến từ ngăn tiếp nhận đến các công trình tiếp theo bằng

mương có tiết diện hình chữ nhật

Kết quả tính toán thuỷ lực mương dẫn nước thải sau ngăn tiếp nhận

Mương tiếp nhận nước thải :

Thông số tính toán Q= 96 (l/s)

Độ dốc 0.0057

Chiều rộng(mm) 300

Chiều cao (mm) 400

Vận tốc (m/s) 1.249

Độ sâu (m) 0.256

- Chiều cao xây dựng mương :

H = h + hbv

Trong đó :

h : chiều cao lớp nước trong mương , h =0,256 (m)

hbv : chiều cao bảo vệ mương , hbv =0.3 (m)


B

b

h

ANgăn tiếp nhận

H

Nước thải vào

Ngăn tiếp nhận


Chiều cao xây dựng mương : H = 0.256 +0.3 =0.556 (m)

2.Tính toán song chắn rác

Trong hầu hết các công trình xử lý nước thải bằng biện pháp xử lý cơ học đều

có song chắn rác (bar-rack/screen). Song chắn rác là hạng mục công trình xử lý sơ

bộ đầu tiên nhằm ngăn giữ rác bần thô gồm giấy, bọc nylon, chất dẻo, cỏ cây, vỏ

đồ hộp, gỗ, ... Các loại rác này có thể làm tắt nghẽn đường dẫn nước hoặc làm

hư hỏng máy bơm. Song chắn rác là một hay nhiều lớp thanh đan xen kẽ với

nhau (còn gọi là mắc song) đặt ngang đường dẫn nước thải. Rác sau khi lấy ra

khỏi nước thải thường được đem qua bộ phận nghiền (grinder), đốt hoặc chôn tùy

theo mức độ, kinh phí và công nghệ

Đối với song chắn rác, ta có thể phân biệt:

• Theo khe hở của song chắn có 3 kích cỡ: loại thô lớn (30 - 200 mm), loại

trung bình (16 - 30 mm), loại nhỏ (dưới 16 mm ).

• Theo cấu tạo của song chắn: loại cố định và loại di động.

• Theo phương cách lấy rác: loại thủ công và loại cơ giới.

Thanh đan trong song chắn có thể có hình tròn ( φ = 8 - 10 mm) hoặc hình chữ

nhật (tiết diện ngang (s x b) = 10 x 40 mm, 8 x 60 mm, ...). Hình tròn thì thuận lợi

cho dòng chảy nhưng khó cào rác, còn hình chữ nhật thì gây tổn thất dòng chảy.

Có nhiều hình dạng khác, tốt nhất là hình bầu dục, nhưng chi phí loại này cao.

Hình 3.2: Các kích thước và hình dạng của thanh chắn rác

Một số lưu ý khi thiết kế song chắn rác:

Khống chế tốc độ dòng chảy nước thải qua song chắn từ 0,5 - 1,0 m/s.

Nếu lượng rác W > 0,1 m3/ngày thì có thể lấy rác bằng tay.

Nếu lượng rác W ≤ 0,1 m3/ngày thì có thể lấy rác bằng cơ giới.

Song chắn rác được đặt ở những kênh trước khi nước vào trạm xử lý. Hai bên

tường kênh phải chừa một khe hở đủ để dễ dàng lắp đặt và thay thế song chắn. Vì



song chắn làm co hẹp tiết diện ướt của dòng chảy nên tại vị trí đặt song chắn tiết

diện kênh phải được mở rộng. Để tránh tạo thành dòng chảy rối kênh phải mở

rộng dần dần với một góc = 20o.

Nước thải sau khi qua ngăn tiếp nhận được dẫn tới song chắn rác theo mương

hở. Chọn 2 song chắn rác công tác,1 song dự phòng. Trong đó ta sử dụng SCR cơ

giới.

Qtb = 8300 m3\ng.d = 96 l/s

Sử dụng Flowhy => Kích thước mương tổng :

+ chiều rộng: 300 mm

+ chiều cao : 400 mm



Tính toán lưu lượng của từng mương chia đôi

Q1/2m = Qtb/ 2 = 96/2 = 48 l/s

Sử dụng flowhy => Kích thước của từng mương chia đôi :

+ chiều rộng 200 mm

+ chiều cao 300 mm

+ độ sâu = 0.163 m



- Chiều cao lớp nước ở song chắn rác lấy bằng chiều cao lớp nước ở cống dẫn

nước thải h = 0.163 m

- Số khe hở ở song chắn rác được tính :

n = = = 20 khe

trông đó: k=1.3

n : là số khe hở

q=qtb=96 l/s = 0.096 m3/s lưu lượng của nước thải

v : tốc độ nước chảy qua song chắn rác(0.8-1 m/s).chọn v= 1m/s

b= 0.016 m – là khoảng cách giữa các khe hở của song chắn

N : số mương đặt song chắn rác, N= 2

- chiều rộng mỗi song chắn rác được tính :

Bs = S(n1 - 1) +b n1 = 0.008 (20-1)+0.016 20 = 0.472 m



Với S-chiều dày thanh song chắn = 0.008 m

- Độ dài phần mở rộng l1 :

L1= 1.37 (Bs - Bm)= 1.37 (0.472-0.2) =0.37 m

Với Bm là chiều rộng mương dẫn trong ngăn đặt song chắn rác, Bm=0.4 m

-Độ dài phần thu hẹp l2 được tính theo cấu tạo:

L2 = 0.5 l1 = 0.5 0.37=0.19 m

Chiều dài đoạn mương mở rộng chọn theo cấu tạo l=2 m. Vậy chiều dài mương

chắn rác là:

LXD = l1+l2+l = 0.37+0.19+2=2.56 m

- Tổn thất áp lực qua song chắn :

Trong đó: vk=1.249 m/s(Q=96 l/s),vận tốc nước ở kênh trước song chắn.

K=3,hệ số tính đến hệ số tổn thất áp lực do rác mắc vào song chắn.

- hệ số tổn thất cục bộ qua sòng chắn

Với : = 2.42

= 600 : góc nghiêng của song chắn so với mặt phẳng nằm ngang

=>

Tổn thất qua song chắn rác :

m

Chiều cao xây dựng đặt song chắn rác:

HXD = hmax +hs+hbv = 0.163+0.2+0.5=0.863 m

Với hbv=0.5 m- chiều cao bảo vệ

- Lượng rác lấy ra từ song chắn được tính:

Trong đó : a – lượng rác tính theo đầu người trong 1 năm, a =8 l/người/năm

NTT – dân số tính toán theo chất lơ lửng



=> m3/ngày đêm

Với dung trọng rác là 750 kg/m3 thì trọng lượng rác trong ngày sẽ là :

P = 750 * 0,9 = 675 (kg/ngđ) =0,675 T/ngđ

Rác được vớt lên bằng cơ giới và đưa đến máy nghiền sau đó dẫn trở lại song chắn

rác. Lượng nước cần cung cấp cho máy nghiền theo tiêu chuẩn là 40m3/T

Do đó ta phải cung cấp 1 lượng nước trong 1 ngày đêm là;

Q = 40 * 0,675 = 27 m3/ngđ

3. Bể lắng đứng đợt 1

Nước thải sau khi qua bể điều hòa được dẫn đến bể lắng đứng đợt 1, Bể lắng

đứng đợt I được dùng để giữ lại các tạp chất không tan trong nước thải(các cặn lơ

lửng). Bể lắng đợt 1 là một trong những tiến trình xử lý nước thải cổ điển nhất, nó

có nhiệm vụ giữ lại các chất không hòa tan, trôi lơ lửng trong nước thải. Các chất

có thể bị giữ lại trong bể gồm:

• Các chất rắn có khả năng lắng;

• Các chất dầu, mỡ và các vật liệu nổi khác;

• Một phần các chất thải hữu cơ.

Theo tác giả Gerard Kiely (Environmental engineering, 1997), nếu bể lắng sơ

cấp được thiết kế và vận hành tốt thì có khoảng 50 - 70 % chất rắn lơ lửng bị giữ

lại và làm giảm 25 - 40 % hàm lượng BOD5 trưóc khi đi vào việc xử lý bằng

phương pháp sinh học.

Chọn bể lắng đứng để thiết kế khi công trình có công suất của trạm xử lý nhỏ

hơn 20000 m3/ng.d và ở những nơi đất chắc,mực nước ngầm thấp (TCXDVN 51-

2008).

Chọn 4 bể lắng đứng :

Bán kính mỗi bể lắng đứng là:

R =

Trong đó :

Q : Lưu lượng tính toán của nước thải (m3/h)

K – Hệ số phụ thuộc loại bể lắng và cấu tạo

U0 – Độ thô thủy lực của hạt cặn ,được xác định theo công thức :



U0 = –

Trong đó :

N - Hệ số kết tụ,phụ thuộc vào tính chất của chất lơ lửng của các loại hạt chủ

yếu ,xác định bằng thực nghiệm phụ thuộc vào tính chất của cặn trong nước thải,

n=0.25

H- chiều sâu tính toán của vùng lắng lấy 2.7-3.8 m(TCXDVN điều 5.60 ,51-

2008,), chọn H=3m

K- hệ số phụ thuộc loại bể lắng và cấu tạo của thiết bị phân phối và thu nước, dối

với bể lắng đứng K= 0.35

– hệ số tính đến ảnh hưởng nhiệt độ của nước thải .

Theo bảng 7-10 TCXDVN 51-2008,với nhiệt độ của nước thải là t =200C , ta có

= 1

t – thời gian lắng của nước thải trong bình hình trụ với chiều sâu lớp nước h

đạt hiệu quả lắng bằng hiệu quả lắng tính toán và được lấy theo bảng 7-12

TCXDVN -2008

Với CHH = 300(mg/l) ,chọn hiệu suất lắng 50% ,ta có t= 640(s)

Trị số tra theo bảng 7-13 TCXDVN 51-2008

H =3m –chiều cao công tác của bể lắng.

Với H = 3 m ta có = 1.21

: Vận tốc cản của dòng chảy theo thành phần đứng tra bảng 7-11

TCXDVN 51-2008.

Với vận tốc v =6 (mm/s) ta có = 0.02 (mm/s).

= 1.34 (mm/s)

Bể lắng được dùng để giữ lại các tạp chất thô không tan trong nước thải. Chọn

số bể lắng đứng là 4 bể àlưu lượng vào một bể là Q = 8300/4 = 2075 m³/ngd

= 0.024 m³/s = 24 l/s

- Diện tích tiết diện ướt của bể lắng đứng

= 0.096/0.0006 = 160 m2



Trong đó: V: Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, thường <

0.7mm/s. chọn V = 0.0006 m/s

- Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm

= 0.096/0.025 = 3.84 m²

Trong đó: Vtt: Tốc độ chuyển động của nước thải trong ống trung tâm, lấy không

lớn hơn 30 (mm/s) (điều 6.5.9 TCXD-51-84).

Chọn Vtt = 25 (mm/s) = 0,025 (m/s)

- Diện tích tổng cộng của bể lắng:

F = F1 + f = 160 + 3.84 = 162.84 (m²)

- Đường kính của bể lắng, chọn số đơn nguyên làm việc của bể lắng n=4 bể.

(thỏa mãn D = 4÷9m)

- Đường kính ống trung tâm:

- Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng:

htt = V x t = 0,0006*1.5*3600 = 3,24 (m) (thỏa mãn h = 2.7÷3.8 m)

Trong đó: t: Thời gian lưu nước trong ngăn lắng, lấy t=1.5 h

V: Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, v=0.6mm/s

- Chiều cao vùng chóp cụt.

Trong đó:

D: đường kính trong của bể lắng, D = 7.14 (m)

dn: đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, lấy dn = 0,5 m

α : góc ngang của đáy bể lắng so với phương ngang, α không nhỏ hơn 50 0 (theo

điều 6.5.9 tcvn 51-84). Chọn α = 500

- Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao tính toán của vùng lắng và bằng

3,24 m.

.- Đường kính phần loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe và

bằng 1,35 đường kính ống trung tâm(theo điều 6.5.9 tcvn 51-84):

Dl = hl = 1,35 × d = 1,35 x 1.11 = 1.4985 (m), chọn D1 = 1.5 (m)



- Đường kính tấm chắn: lấy bằng 1,3 đường kính miệng loe và bằng:

Dc = 1,3 x Dl = 1,3 x 1.5 = 1.95(m)

- Góc nghiêng giữa bề mặt tấm chắn so với mặt phẳng ngang lấy bằng 170

- Chiều cao tổng cộng của bể lắng đứng sẽ là:

H = htt + h2 + hbv = 3,24 + 3.96 + 0,3 = 7.5 (m)

Trong đó: hbv- khoảng cách từ mặt nước đến thành bể, hbv = 0.3 (m)

- Để thu nước đã lắng, dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể.

Thiết kế máng thu nước

đặt theo chu vi vành trong của bể, đường kính ngoài của máng chính là đường

kính trong của bể.

- Đường kính máng thu: Dmáng = 80% đường kính bể

Dmáng = 0.8 x 7.14 = 5.7 m

- Chiều dài máng thu nước:

L = π x Dmáng = 3.14 x 5.7 = 17.9 (m)

- Tải trọng thu nước trên 1m dài của máng:

Hiệu quả xử lý: (hiệu quả xử lí SS của bể lắng đợt 1 là từ 40-60%)(theo TCN 51-

2008)

Chọn hiệu quả lắng là 50% , n là hệ số phụ thuộc vào tính chất của chất lơ lửng.lấy

n=0.25. lượng cặn trong nước thải là 350 mg/l à nội suy theo bảng 7.12 tcvn 51-

2008. Thời gian lắng của cặn trong bể là: 897 s

- Hàm lượng SS còn lại trong dòng ra:

Nồng độ TSS dòng ra là :

Hiệu suất xử lý của bể lắng đợt I là 50%

mg/l

- Hàm lượng BOD,COD còn lại trong dòng ra: (qua bể lắng đợt 1 hàm lượng

BOD và COD giảm từ 10-20%)

Lấy lượng BOD5, COD qua bể lắng đứng đợt 1 giảm 15%. Vậy nồng độ

BOD5,COD ra khỏi bể lắng là:



- Lượng bùn sinh ra mỗi ngày từ bể lắng đợt 1.

Trong đó:

K là hệ số tính đến sự tăng lượng cặn do cỡ hạt lơ lửng lớn , K=1.1

Chh là hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp ban đầu.

Chh = 300 mg/l

Q là lưu lượng nước thải ngày đêm, Q= 7500 m³/ngđ

E là Hiệu suất lắng ở bể lắng đứng đợt 1, E = 60% m³/ngđ

P độ ẩm của cặn ở bể lắng đợt 1, lấy P = 95 %

4. Bể UASB

Nước thải được đưa từ dưới lên qua lớp bùn kỵ khí lơ lửng ở dạng hạt. Quá

trình sinh hóa diễn ra khi nước thải tiếp xúc với lớp hạt bùn này. Khí sinh ra sẽ kéo

các bông bùn lên lơ lửng trong bể tạo ra sự khuấy trộn đều giữa bùn và nước. Khi

lên đến đỉnh các bọt khí sẽ va chạm với các tấm chắn nghiêng, các bọt khí được

giái phóng tự do còn bùn được rơi xuống theo trọng lực. Tấm chắn được đặt

nghiêng trong vùng tách pha để tăng tiết diện, tiết diện dòng chảy tăng do đó làm

giảm tốc độ lắng của pha rắn tại vùng này, bùn được tích tụ trên bề mặt tấm chắn

nghiêng khi đủ lớn tách ra và rơi xuống vùng lắng.



Hình: Sơ đồ cấu tạo bể UASB

Ta có : =0.77 > 0.5 nên có thể sử dụng xử lý sinh học

Nhu cầu dinh dương cho bể lọc sinh học :

Bảng 7.3 ( TCXDVN 51 :2008)

Hỗn hợp nước thải sinh hoạt và sản xuấtHàm lượng nhỏ nhất phải có của các chất

dinh dưỡngTổng nitơ (mg/l) Tổng phốt pho (mg/l)

BOD5 Tính cho mỗi 100 mg/l(đối với công trình xử lý sinh học hiếu khí)

5 1

COD Tính cho mỗi 350 mg/l(đối với công trình xử lý sinh học yếm khí)

5 1

Hàm lượng tổng Nito :N = (mg/l) <18 (đạt tiêu chẩn)

Hàm lượng tổng Photpho : P = (mg/l) > 2(mg/l)

Cần phải bố sung một lượng P =( 2.2 – 2)*830 =166(g/ngđ)

Các chất chứa phốtpho có thể dùng để bố sung là superphosphat hay


進流水分配器

出流水

甲烷氣

進流水

氣固液三相分離裝置

污泥床區

污泥毯區

溢流堰

Nước thải vào

Hệ thống phân phối nước

Tầng bùn lơ lửng

Nước thải sau bể UASB

Khí Biogas

Máng thu nước quanh bể

Tầng pha nước pha khí

Vách ngăn tách khí


axitortophosphoric (TCXDVN 51:2008 điều 7.171)

Lựa chọn các hằng số thiết kế :

Hằng số tỷ lệ theo TSS : YTSS = 0.18 (kgTSS/kgBODđv ) (tiêu chuẩn : 0.1-

0.2)

Hằng số tỷ lệ theo COD :YCOD =0.21 (kgCODbùn /kg CODđv) (tiêu chuẩn :

0.11 – 0.23 )

Nồng độ bùn ở lớp đáy : Cs = 4% (tiêu chuẩn :2 -5)

Trọng lượng riêng của lớp bùn đáy : = 1020 (kg/m3 ) (tiêu chuẩn : 1020 –

1040 )

- Tải trọng COD trung bình dòng vào :

LCOD = S0 *Q = 767/1000*8300 = 6366 ( kgCOD/ngđ )

- Thời gian lưu nước :chọn t =7 (giờ ) (tiêu chuẩn t :6-9)

- Tổng thể tích của bể xử lý :

V = Q * t =8300 /24 *7= 2421 (m3)

- Chọn 5 đơn nguyên (N) (với thể tích mỗi đơn nguyên không lớn hơn 500

m3 ) N= 5

- Thể tích mỗi đơn nguyên là :

Vu = = (m3 )

- Chọn chiều cao của bể xử lý :H = 6 (tiêu chuẩn H >4 m)

- Diện tích mỗi đơn nguyên là:

A = = (m2)

Chọn kích thước của bể hình chữ nhật là a x b x h =10,8 x 7,5 x 6 ( A= 80,7 m2 )

- Kiểm tra lại các thông số thiết kế

Tổng diện tích : At = N*A =5*80,7 = 403,5 (m2 )

Tổng thể tích : Vt = At *H = 403,5 * 6 = 2421 (m3 )

Thời gian lưu nước : t = Vt / Q = 2421 /(8300/24) = 7 (giờ),

với Q= 8300 m3/ng.d = 8300/24 m3 /h

- Tải trọng thủy lực theo thể tích :



VHL = Q/V = 8300 / 2421 = 3.42 (m3/m3.ngđ)

Tải trọng chất hữu cơ theo thể tích :

Lv = Q * S0 /V = 8300 *0.767 / 2421 =2.62 ( kgCOD/m3 .ngđ)

Vận tốc hướng lên :

v = Q / A = 8300 / 403,5 = 16,8 (m/ngày ) =0.7 (m/giờ) thỏa mãn (tc : 0.5-0.7)

- Hệ số phân phối nước vào

Số lượng ống phân phối :

Giả thiết mỗi ống phân phối phục vụ 1 diện tích Ad = 3.6 (m2) thì số lượng ống

phân phối sẽ là Nd= A / Ad = 403,5 /3,6 = 112(ống) cụ thể :

Theo chiều dài của mỗi đơn nguyên (10,8 m) :10 ống

Theo chiều rộng của mỗi đơn nguyên (7,5m) :5 ống

- Tính hiệu quả xử lý

ECOD = 100 *(1-0.68*t-0.35 ) =100 *(1-0.68*7-0.35 ) = 66 %

EBOD = 100 *(1-0.7 *t-0.50 ) = 100 *(1-0.7*7-0.50 ) = 74%

- Tính toán nồng độ BOD,COD trong dòng ra :

Lượng CODra = (1- ECOD) x CODvào = (1 – 0.66) x 652 = 222 mg/l Lượng BODra = (1- EBOD) x BODvào = (1-0.74) x 502 = 131 mg/l

- Tính toán lượng khí metan sinh ra :

CODCH4 = Q *

= kgCOD/ngđ

K(t) = (P*KCOD)/ = (1*64)/ =2.63 (kgCOD/m3

)

QCH4 = CODCH4/K(t) = 2871 / 2.63 =1091 (m3/ngđ)

- Tính toán lượng khí sinh học sinh ra:

Giả sử hàm lượng metan chiếm 75%

Qg = QCH4 /0.75 =1091 / 0.75 =1455 (m3/ngđ)

- Tính toán lượng bùn tạo ra :

Ps = Y * LCOD =0.18 * 6366 =1145.88 (kgTSS/ngđ)

Vs = Ps/( *Cs) =1145.88 /(1020 * 0.04) =28.1 (m3 /ngđ)



5. Tính toán thiết kế bể aeroten

Sau khi nước thải được cho qua bể UASB thì nồng độ BOD, COD đầu ra,

chưa đảm yêu cầu do đo chúng phải được xử lý qua 1 công đoạn nữa là xử lý hiếu

khí bằng bể aeroten

Aeroten dùng để xử lý sinh học hoàn toàn hoặc không hoàn toàn các loại nước thải

đô thị hay nước thải sản xuất. Bể aeroten có 2 loại: aeroten trộn và aeroten

đẩy. Aeroten đẩy dùng khi trạm xử lý nước thải có công suất lớn hơn 10.000

m3/ngày. Aeroten trộn áp dụng với công suất vừa và nhỏ dưới 20.000 m3/ngày..

Dựa vào công suất của nhà máy là , với công suất này ta vẫn

có thể chọn bể aeroten trộn. vì theo điều 7.124 Khi thiết kế Aeroten cần căn cứ

vào các yếu tố sau:

- Thành phần và tính chất nước thải.

- Nhu cầu oxy sinh hoá BOD5 .

- Hiệu quả sử dụng không khí

Nước thải sau khi xử lý kỵ khí thì thành phần ô nhiễm về chất hữu cơ vẫn còn khá

cao, cụ thể , .

Hơn nữa bể aeroten trộn cần thiết bị khuấy trộn mạnh, để pha loãng chất hữu cơ,

việc đó cần phải cung cấp 1 năng lượng lớn cho động cơ

-Tính toán thời gian theo điều kiện Nitrat hóa.

1. Xác định tốc độ tăng trưởng riêng của vi khuẩn Nitrat hóa trong điều kiện vận hành ổn định:

0.098( 15)ào 0max

ào 2 0

( ) ( ) ( ) (1 0.833(7.2 )TvN N

N v O

N Ce pH

K N K C

μNmax = 0.4÷2 ngày-1 ở 200C (bảng 5.4 sách tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, TS Trịnh Xuân Lai). Lấy μNmax = 1.1 ngày-1.



KN = 0.2÷3 mg/l. Lấy KN = 0.2 mg/l

KO2 =1.3mg/l, pH = 7,7

Nvào là nồng độ nito vào bể Aerotan

ngày-1

2. Xác định tốc độ sử dụng NH+4 của vi khuẩn Nitrat hóa ρN theo yêu cầu đầu vào

18 mg/l, đầu ra 13,5mg/l. Áp dụng công thức:

raN

N ra

K N

K N

ngày-1

ngày-1

Trong đó:

Nra là nồng độ nito đầu ra: Nra = 13,5 mg/l

YN = 0.1÷0.3 mg bùn hoạt tính/mg NH+4. Lấy YN = 0.16

mg NH4 / mg bùn N ngày.

3. Xác định thời gian lưu bùn θCN theo công thức:

10.16 0.705 0.04 0.0728N dN

CN

Y K

àθCN = 13.7 ngày. Tuổi của bùn là

13.7 ngày.

4. Xác định thành phần hoạt tính của vi khuẩn Nitrat hóa trong bùn hoạt tính:

XN = fN x X

Ta có:

ào

ào

0.16 ( )

0.6 ( ) 0.16 ( )v ra

Na t v ra

N Nf

L L N N



XN = 0.011 x 2500 = 27,5 mg/l

5. Thời gian cần thiết để Nitrat hóa tính theo công thức:

ngày =5.52 giờ

Thể tính bể Aeroten: V = Q. θN = 8300 x 0.23 = 1909 m³

- Tính toán theo điều kiện khử BOD5

1 .Xác định tốc độ oxy hóa BOD5 mg/l cho 1 mg/l bùn hoạt tính trong một ngày.

1

1 1( )

dc

dc

Y K

KY

Lấy θc =13.7 ngày theo tuổi của bùn Nitrat hóa tính ở trên.(thỏa mãn thời gian lưu bùn 8-20 ngày bảng 6.1 sách tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, ts Trịnh Xuân Lai),Y = 0.6mg bùn hoạt tính/mg BOD hoặc COD, Kd = 0.055 ngày-

1 (tra bảng 5.1 sách tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, ts Trịnh Xuân Lai)

à1 1

( 0.055) 0.2130.6 13.7

mg BOD/mg bùn ngày.

2. Thời gian cần thiết để khử BOD5:

ngày = 4,8 giờ

Hàm lượng BODvào = 131 mg/l à X 2.8 g/l

X là nồng độ bùn hoạt tính trong bể: chọn X = 2.5 g/l và tra biểu đồ được SVI =200mg/l.

La và Lt: là BOD5 của nước thải trước và sau khi vào Aerôten (mg/l)



3. Chọn dung tích bể theo thời gian lưu nước để Nitrat hóa.

θN = 5.52 giờ, V=1909m³. Như vậy BOD5 đầu ra <50mg/l

Lt = La – θN x ρ x X = 131 – 0.2 x 0.213 x (2500-27,5) = 25.7 mg/l

Như vậy lượng BODra khỏi Aeroten chỉ còn lại 25,7 mg/l.

àhiệu quả xử lý theo BOD5 hòa tan:

E=(131-25,7)x 100/131 = 80 %

* lựa chọn liều lượng bùn X (a – g/l )

X - Liều lượng bùn hoạt tính theo chất khô (g/l), được chọn như sau:

2-3 g/l cho aeroten có tải trọng bùn cao;

2,5-3,5 g/l cho aeroten có tải trọng bùn trung bình;

3-4 g/l cho aeroten có tải trọng bùn thấp;

3-5 g/l cho aeroten thổi khí kéo dài;

5g/l đối với aeroten khoáng hoá hoàn toàn.

Với La = 150-200 mg/l : X 2.8 g/l

Vậy với La= 153 mg/l,Ta chọn liều lượng bùn a = 2,5

Nếu chọn thì bùn rất loãng, số lượng vi sinh vật trong đó rất ít, do đo

quá trình xử lý sẽ kém hiệu quả.

thì bùn rất là sệt, số lượng VSV trong đó sẽ rất nhiều, do đó mà cần

phải có 1 lượng khí cấp vào tương đối lớn, như vậy sẽ tốn năng lượng.

* Chỉ số bùn SVI ( I – ml/g )

Chỉ số bùn (SVI) đặc trưng cho khả năng lắng của bùn

Dựa vào X ( a ) và nhiệt độ của nước thải ta tra được SVI = 200 ml/g

* Tỷ lệ tuần hoàn bùn



* . Thể tích bể aeroten

Trong đó: là thể tích bể aeroten,

là lưu lượng tính toán trung bình, /h

- thời gian thổi khí ở bể aeroten ( h )

Xác định =?

Thời gian thổi khí: , h

Trong đó: La và Lt - BOD5 của nước thải trước và sau khi xử lý (mg/l)

R – tỷ lệ tuần hoàn bùn, R = 1

- Liều lượng bùn hoạt tính trong ngăn tái sinh

g/l

Tr- Độ tro của bùn hoạt tính, phụ thuộc từng loại nước thải và được chọn

theo bảng 7-25 của TCXDVN 51- 2008

- Tốc độ ôxy hoá riêng các chất hữu cơ (mg BOD5/g chất khô không tro của

bùn trong 1 h), được xác định theo biểu thức sau:

Trong đó: - Tốc độ ôxy hoá riêng lớn nhất (mg BOD5/g chất khô không tro

của bùn) trong 1 h;

C0 - Nồng độ ôxy hoà tan cần thiết phải duy trì trong aeroten (mg/l);

Chọn = 4 mg/l. với nồng độ như vậy đủ điều kiện cho môi trương hiếu khí để

các VSV phát triển

Kl - hằng số đặc trưng cho tính chất của chất bNn hữu cơ trong nước thải, (mg



BOD/l);

K0 - Hằng số kể đến ảnh hưởng của ôxy hoà tan (mgO2/l);

- Hệ số kể đến sự kìm hãm quá trình sinh học bởi các sản phẩm phân huỷ bùn

hoạt tính (l/h).

Tát cả các giá trị trên được xác đinh bởi bảng tra 7-25 trong TCXDVN 51 - 2008

Đối với nước thải công nghiệp mía đường không có trong tiêu chuẩn. Ta tham

khảo các giá trị tra được từ ngành nước thải công nghiệp giấy.

(mg BOD5/g chất khô không tro của bùn) trong 1 h

(mg BOD/l)

(mgO2/l)

(l/h)

Do trong TC51 ko có nên ta tạm lấy

Bảng 7-25

Loại nước thải Kl K0 Tr

Nước thải sản xuất sợi visco 90 35 0.7 0.27 0,5

- Thời gian thổi khí :

= 3,9 h

- Diện tích mặt bằng bể :2

1

1927.5481.88

4

VF m

H



Trong đó :

H1

là chiều cao công tác của bể Aeroten, chọn H1

= 4 m

V là thể tích công tác bể Aeroten, V= 1909 m³

-Chọn số đơn nguyên bể N= 4, chiều rộng mỗi bể B = 8m chiều dài mỗi bể

Aeroten là :

- Chiều rộng toàn bộ bể Aeroten :

Btổng

= 4 x8=32 m

- Chiều cao của bể :

H = H1

+ Hbv

Lấy Hbv

= 0.5 m à H = 4+0.5 = 4.5 m

Vậy kích thước bể Aerotan là : B x L x H = 8 x 15 x 4.5

- Kiểm tra tỉ số F/M và tải trọng hữu cơ

+ tỉ số F/M :

(thỏa mãn F/M=0.2÷1)

Trong đó :

F/M là tỉ lệ BOD có trong nước thải vả bùn hoạt tính (kg BOD/kg bùn.ngày)

La

là hàm lượng BOD5

nước thỉa dầu vào

θN

là thời gian lưu nước trong bể Aeroten, θN

= 0.23 ngày



X là nồng độ bùn trong bể, X= 2500 mg/l

- Tải trọng thể tích :

kgBOD/m³.ngày (thỏa mãn 0.64÷0.96)

- Độ tăng sing khối của bùn :Pr = 0,8C1 + 0,3La Trong đó : C1 = 150 mg/l - Hàm lượng chất lơ lửng của NT vào bể La = 131=> Pr = 0.8*150 + 0,3*131 = 159,3 mg/l

6. Bể lắng đứng bậc 2

Để tách bùn hoạt tính sau khi làm sạch nước thải trong bể aeroten, ta dùng bể

lắng đợt 2. Đối với bể lắng đợt 2, ta dùng bể lắng đứng và tính toán kích thước của

bể theo phương pháp tải trọng thủy lực bề mặt.

- Tải trọng thủy lực của bề mặt được tính theo:

q = (m3/m2.h)

Trong đó:

k - là hệ số sử dụng dung tích của vùng lắng, với bể lắng đứng ta chọn k =0.35

( theo điều 7.56 của TCXDVN 51- 2008)

- là nồng độ bùn sau khi ra khỏi bể lắng, theo tiêu chuẩn 51 -2008 thì chọn

không dưới 10 mg/l, ta chọn =15 mg/l

a là nồng độ bùn trong bể aeroten, theo tiêu chuẩn 51- 2008 thì chọn a không quá

15 g/l, ta chọn a =1.5 g/l

J là chỉ số bùn Mohlman, lấy J =80 cm3/g

H là chiều sâu vùng lắng trong bể lắng, theo TCXDVN 51- 2008 điều 7.60.b thì

chiều sâu vùng lắng H lấy 2.7 -3.8m. lấy H = 3.2 m

q = = 1.68 (m3/m2.h)

- Diện tích mặt thoáng của bể lắng :



F = = (m2)

- Chọn 4 bể lắng đứng, diện tích của 1 bể là :

f = = (m2)

- Đường kính của 1 bể lắng đứng :

D = = (m)

Lấy D = 8 (m)

- Thể tích của 1 bể lắng đứng :

Wb = * H = (m3)

- Kiểm tra thời gian lưu nước trong bể :

t = = (giờ ) > 1 (giờ)(theo bảng 7-17 TCXDVN 51-2008) –

hợp lý

- Thể tích vùng nén bùn trong 1 bể :

Wbùn =

Trong đó :

B – lượng bùn hoạt tính dư g/m3 (trước khi lắng) : B = 159,3 (mg/l)= 159,3

(g/m3),- là độ tăng sinh khối của bùn từ bể aeroten.

B = Pr = 0,8*C1 + 0,3*La

= 0,8*150 + 0,3*131= 159,3 mg/l

Với : C1- hàm lượng chất lơ lửng của nước thải vào bể C1=150 mg/l

La- Hàm lượng BOD vào bể = 131 mg/l

b – hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng 2.Theo bảng 7.15

trong TCXDVN 51-2008



Thời gian

lắng (h)

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt từ bể lắng đợt hai

(mg/l)

khi BOD của nước thải đã được làm sạch (mg/l) bằng15 20 25 50 75 100

0,75

1

1,5

2

21

18

15

12

27

24

20

16

33

29

25

21

66

58

51

45

86

80

70

63

100

93

83

75

Với Lt , thời gian lắng là t = 1.85h, ta dùng nội suy, suy ra được b = 23 mg/l

= 23 g/m3

Q - Lưu lượng nước thải trung bình, Q=8300/24=345.8 (m3/ngđ)

t - Thời gian giữa hai lần xả cặn, sau aeroten thì t = 2h ( theo điều 7.59 của

TCXDVN 51- 2008 đối với bể lắng đợt hai sau Aeroten không quá 2 giờ)

p - Độ ẩm của cặn, p = 99%

n - là số bể, n = 4 bể

Wbùn = ( m3 )

- Chiều cao vùng chứa nén cặn:

hc = tan

Trong đó :

D: đường kính của bể lắng, D = 6.5 (m)

d: đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, lấy d = 0,5(m)

: góc ngang của đáy bể lắng so với phương ngang, không nhỏ hơn 500, chọn

= 500

Hc = 4.47 (m)(với góc nghiêng ở đáy là 500 )

- Tổng chiều cao xây dựng bể là :

Hxd = hbv +H +hc

Trong đó :

hbv- Chiều cao bảo vệ ,hbv = 0.5 m

H =3.5 - Chiều sâu công tác của bể lắng



hc - Chiều cao nén cặn , hc = 4.47 (m)

Hxd = 0.5 + 3.5 + 4.47 = 8.47 (m)

- Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao vùng lắng:

htrung tâm = H = 3.5 (m)

- Đường kính phần loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao phần ống loe

và bằng 1,35 đường kính ống trung tâm :

d1 = 1.35 *d = 1.35 * 0.5 =0.68 (m)

Chọn d1 = 0.7 (m)

- Đường kính tấm chắn: lấy bằng 1,3 đường kính miệng loe và bằng:

dc = 1.3 * d1 = 1.3 *0.7 = 0.9 (m)

- Góc nghiêng giữa bề mặt tấm chắn so với mặt phẳng ngang lấy bằng 170

7. Khử trùng NT

a)Tram khử trung.

Sau các giai đoạn xử lý cơ học, sinh học trong điều kiện nhân tạo, vi khuẩn gây

bệnh không thể bị tiêu diệt hoàn toàn. Vì vậy theo quy phạm cần phải được khử

trùng trước khi xả ra sông.

Việc tính toán trạm khử trùng theo Mục 8.28 – TCVN 7957:2008.

Để khử trùng nước thải, dùng phương pháp Clorua hoá bằng hơi Clo hơi. Quá

trình phải ứng giữa Clo và nước thải xảy ra như sau :

Cl2 + H2O HCl + HOCl

Trong đó ion hypoclocrit OCl - với nồng độ xác định sẽ tạo điều kiện ôxy hoá

mạnh có khả năng tiêu diệt vi khuẩn. HOCl không bền dễ bị phân huỷ tạo ra

axitclohidric và ôxy nguyên tử.

HClO = HCl + O

Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng được tính theo công thức:

ytb = (kg/h).

Trong đó:

- Q : Lưu lượng đặc trưng của nước thải (m3/h).

- a : Liều lượng Clo hoạt tính a = 3 (g/m3) đối với xử lý sinh học hoàn toàn

theo điều 8.28.3 TCVN 7957:2008.

ytb = 1,04 (kg/h).



Để định lượng Clo ,xáo trộn Clo hơi với nước công tác, điều chế và vận

chuyển đến nơi sử dụng ta dùng Cloratơ chân không kiểu 10HUN- 100.

Theo bảng 3.10 Giáo trình Xử lý nước thải - Tính toán và thiết kế các công trình

– ĐHXD - 1974 ta chọn một Cloratơ 10HUN -100 loại PC-8 làm việc và một

Cloratơ dự phòng có các đặc tính kỹ thuật như sau:

- Công suất theo Clo hơi: 5,8 15,4 (kg/h). - Loại lưu lượng kế: PC -8

- Áp lực nước trước ejector : 33,5 (kg/cm3) - Trọng lượng:37,5 (kg)

- Lưu lượng nước : 7,2 (m3/h)

Hình 5.12 – Sơ đồ khử trung bằng Clo

Để phục vụ cho 2 Cloratơ chọn 3 ban lông trung gian bằng thép để tiếp nhận

Clo nước để chuyển thành Clo hơi và dẫn đến Cloratơ. Trong trạm khử trùng ta

dùng các thùng chứa Clo có dung tích 512 lít và chứa 500 kg Clo.

- Đường kính thùng chứa là D = 0,64 (m).

- Chiều dài thùng L = 1,8 (m).

- Lượng Clo lấy ra từ 1 (m2) bề mặt bên thùng chứa là 3 (kg/h).

Bề mặt bên thùng chứa Clo là 3,6 (m2). Như vậy lượng Clo lấy ra từ một thùng

chứa là: q0 = 3,6×3 = 10,8 (kg/h).

Số thùng chứa Clo cần thiết là: =0,1 (thung).

Chọn hai thùng chứa: 1 thùng công tác và 1 thùng dự phòng. Mỗi thùng có trọng

lượng q = 500 (kg). Số thùng chứa Clo cần thiết dự trữ cho nhu cầu Clo trong một

tháng sẽ là:



1,5 (thung).

Lưu lượng nước Clo lớn nhất được tính theo công thức:

= 0,69 (m3/h).

Trong đó: b - Nồng độ Clo hoạt tính trong nước, lấy bằng độ hoà tan của Clo

trong nước của ejector, phụ thuộc vào nhiệt độ, lấy b = 0,15%.

Lượng nước tổng cộng cần cho nhu cầu của trạm Clorator là:

(m3/h).

Trong đó:

- V1 : Độ hoà tan Clo trong nước (phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải), với

nhiệt độ nước thải t = 200C ta có V1= 0,728 (l/g);

- V2 : Lưu lượng nước cần thiết để bốc hơi Clo; sơ bộ lấy V2 = 300 (l/kg).

= 1,1 (m3/h).

Nước Clo được dẫn ra máng trộn bằng ống cao su mềm nhiều lớp, đường kính ống

70 (mm) với tốc độ 1,5 (m/s).

b)Máng trộn vách ngăn kiểu đục lô.

Để xáo trộn nước thải với clot a dung máng trộn vách ngăn có lỗ .Máng trộn là

công trình trộn đều nước thải với dung dịch Clo, sau đó được chuyển qua bể tiếp

xúc để thực hiện các quá trình và phản ứng diệt khuẩn.

Chú thích:

1- Mương dẫn nước vào

2- Mương dẫn nước ra

3- Vách ngăn đục lỗ



Hình 5.13 - Sơ đồ cấu tạo máng trộn vách ngăn có lỗ

Thời gian xáo trộn cần được thực hiện nhanh trong vòng 1 đến 2 phút.

Máng trộn vách ngăn có lỗ thường gồm 2 hoặc 3 vách ngăn với các lỗ có đường

kính từ 20100 (mm). Chọn máng trộn hai vách ngăn với đường kính lỗ là 60

(mm).

Số lỗ trong một vách ngăn được tính theo công thức: (lô).

Trong đó:

- q : Lưu lượng nước thải trung bình; q = 0,096 (m3/s).

- d : Đường kính lỗ từ 20÷100 (mm); chọn d = 50 (mm) = 0,05 (m).

- v : Tốc độ của nước chuyển động qua lỗ; V = 0,8 (m/s).

n = 60 lỗ

Chọn 6 hàng lỗ theo chiều đứng và 10 hàng lỗ theo chiều ngang. Khoảng cách

giữa các tâm lỗ theo chiều ngang và chiều đứng của vách ngăn thứ hai (cuối máng

trộn) lấy bằng 2d = 2×0,05 = 0,1 (m).

Chiều rộng máng trộn sẽ là: B = 2d×15 = 0,1×15 = 1,5 (m).

Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ hai là: H2 = 2d×10 = 0,1×10 = 1 (m).

Tổn thất áp lực qua lỗ là: h = 0,1(m).

Trong đó: µ - Hệ số lưu lượng, = 0,62

Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ nhất là:

H1 = H2 + h = 1 + 0,1 = 1,1 (m).

Chiều cao lớp nước sau vách ngăn thứ hai là: H3 = H2 - h = 1 - 0,1 = 0,9 (m).

Chiều cao máng trộn kiểu vách ngăn: H = H1 + hbv = 1,1 + 0,5 = 1,6 (m).

Khoảng cách giữa các lỗ theo chiều đứng của vách ngăn thứ nhất là:

a = = = 0,1 (m).

Khoảng cách giữa các vách ngăn được tính: l = 1,5B = 1,51,5 = 2,25 (m).

Chiều dài tổng cộng với vách trộn hai vách ngăn: L = 3 l = 32,25 = 6,75 (m).

Thời gian nước lưu lại trong máng trộn phải đảm bảo thời gian từ 60÷120 (s),

kiểm tra lại theo công thức sau:



116(s), thỏa mãn.

c)Bể tiếp xuc ly tâm.

Nước thải sau khi qua máng trộn để trộn đều với Clo, cần thời gian 30 phút để

Clo và nước thải tiếp xúc với nhau (kể cả thời gian nước chảy từ máng xáo trộn tới

bể tiếp xúc và từ bể tiếp xúc ra họng xả vào hồ chứa).

Cấu tạo của bể tiếp xúc ly tâm giống như bể lắng đứng nhưng không có thiết

bị gạt cặn. Thời gian tiếp xúc của Clo với nước thải trong bể tiếp xúc và trong

máng trộn là 30 phút. Thời gian tiếp xúc trong máng trộn như đã tính toán ở trên là

1,93 phút như vây thời gian tiếp xúc cần thiết trong bể tiếp xúc là t = 28,07 phút.

Thể tích hữu ích của bể tiếp xúc là được xác định theo công thức:

= 161,8 (m3).

Thiết kế chiều cao công tác của bể H = 3,5 (m).

Diện tích của bể tiếp xúc trên mặt bằng được xác định theo công thức:

46 (m2).

Đường kính của bể tiếp xúc được xác định theo công thức:

= 8 (m).

Độ ẩm của cặn ở bể tiếp xúc 96%, cặn từ bể tiếp xúc được dẫn về trạm làm khô

bùn bằng phương pháp cơ học.

Theo TCVN 7957:2008, lượng cặn lắng của bể tiếp xúc khi xử lý sinh học hoàn

toàn bằng Aeroten là a = 0,03 (l/người.ngđ). N’= 14500 người - dân số tính toán

theo hàm lượng cặn lơ lửng

Thể tích cặn ở bể tiếp xúc trong 1 ngày được xác định:

Wtx = = 1,245(m3/ngđ).

Tỷ trọng của cặn trong bể tiếp xúc ptx = 1,005 (T/m3). Trọng lượng cặn khô trong

bể tiếp xúc được xác định theo công thức:

(T/ngđ).



Thiết kế đáy bể là phần chứa cặn hình nón. Thời gian xả cặn là t = 6 ngày. Chiều

dày lớp cặn trong bể là:

hc = = = 0,45 (m).

Lấy chiều cao tính từ mặt nước lên đến thành bể hbv = 0,55 (m). Chiều cao xây

dựng bể tiếp xúc được xác định theo công thức:

H = H1 + hc + hbv = 3,5 + 0,45+ 0,55 = 4,5 (m).

C . Thiết kế công trình xử lý bùn cặn

1. Tính toán lượng bùn cặn phát sinh

a. Lượng rác từ song chắn rác

Trong đó : Ntt : Dân số tính toán theo TSS (người)= 41500 người

a : lượng rác lấy từ song chắn rác ( l/năm),tra theo bảng sau:

Lượng rác tính theo đầu người trong 1 năm , theo bảng 6-4TCXDVN51-2008 ,với

b=16 (mm) có a=8 (l/người/năm)

Ntt - Dân số tính toán theo chất rắn lơ lửng Ntt = 20000 (người)

Chiều rộng khe hở của song chắn rác

(mm)

Số lượng rác lấy ra từ song chắn rác

tính cho 1 người (l/năm)

16-20 8

25-35 3

40-60 2.3

60-80 1.6

90-100 1.2

b. Bun cặn lấy từ bể lắng đợt 1

Trong đó: K- hệ số tính đến cặn hạt lớn = 1.1



Chh – nồng độ TSS của nước thải ban đầu

E – Hiệu suất xử lý TSS %

Q- lưu lượng (m3/ng.d)

P- độ ẩm của cặn = 95%

- Dung trọng của cặn = 1 tấn/m3

c. Hàm lượng bun dư sau aerotank

Trong đó : C1 : TSS sau bể lắng đợt 1

: Hệ số tăng lượng bùn

K : hệ số KĐH

C2 : Nồng độ sau bể lắng 2

2. Bể nén bùna) Nhiệm vụ: Ở bể lắng đợt II, bùn có độ ẩm cao (99% 99,4%). Một phần lớn loại bùn này được hồi lưu trở lại Aeroten (bùn hoạt tính), lượng bùn còn lại gọi là bùn hoạt tính dư được dẫn sang bể nén bùn nhờ áp lực thủy tĩnh trong bể. Nhiệm vụ của bể nén bùn là làm giảm độ ẩm của bùn hoạt tính dư bằng cách lắng (nén) cơ học để giảm độ ẩm thích hợp (94% 96%) phục vụ cho việc xử lý bùn bằng quá trình phân hủy kị khí ở bể mêtan.



b)Tính toán

Bùn hoạt tính dư với độ ẩm p = 99% từ bể lắng đứng đợt 2 dẫn về bể nén bùn

và độ ẩm của bùn sau khi nén phải đạt 95% trước khi dẫn tới thiết bị cô đặc bùn.

Thời gian nén bùn: t=10-12h

- hàm lượng bùn hoạt tính dư lớn nhất :

Pmax= K*Pb (mg/l)

Trong đó: Pb : độ tăng sinh khối nùn từ bể aerotank,

Pb = 0,8*C1 + 0,3*La

= 0,8*150 + 0,3*153= 165,9 mg/l

Với : C1- hàm lượng chất lơ lửng của nước thải vào bể C1=150 mg/l

La- Hàm lượng BOD vào bể = 153 mg/l

K : hệ số không điều hòa tháng của bùn hoạt tính dư,lấy K = 1.3

Pmax = 1.3 * 165.9= 215.7 mg/l

- Lưu lượng bùn dư lớn nhất được dẫn về bể nén bùn :

=12.4 m3/h

Trong đó: Q- lưu lượng nước thải tính bằng m3/ng.d, Q= 8300 m3/ng.d

C- Nồng độ bùn hoạt tính dư trước khi nén,lấy C=6000 mg/l =6000g/m3


1- Ống trung tâm

2- Ống xả cặn

4- Sàn công tác

3- Miệng loe1

2

4

3

Bể nén bùn đứng

44


- Lượng bùn tách ra trong quá trình nén

m3/h

Trong đó : P1.p2 – độ ẩm của bùn hoạt tính dư trước và sau khi nén

- Diện tích bể nén bùn ly tâm được tính theo công thức

m2

Trong đó: V1- tốc độ chuyển động của bùn từ dưới lên, V1= 0.1 mm/s= 0.0001 m/s

qmax= 12.4 m3/h

F1 = m2

- Diện tích của ống trung tâm:

Trong đó : V2- tốc độ chuyển động của bùn trong ống trung tâm,

V2=28mm/s=0.028 m/s

F2 =

- Diện tích tổng cộng của bể nén bùn:

F= F1+ F2 = 34.4 + 0.12 = 34.52 m2

- Xây dựng 4 bể nén bùn diện tích mỗi bể là:

- Đường kính mỗi bể nén bùn là :

m

Chọn D= 3.5 m

- Đường kính ống trung tâm :

= 0.2 m

- Đường kính phần loe của ống trung tâm :

= 1.35 d = 0.27 m

- Đường kính tấm chắn



= 1.3 d1 = 0.351 m

- Chiều cao phần lắng của bể nén bùn:

Trong đó : t- thời gian lắng bùn, t= 10h

m

- Chiều cao phần hình nón với góc nghiêng 450

m

Với d là đường kính đáy bể: d=0.5 m

=>

- Chiều cao bùn hoạt tính đã nén được theo công thức

Hb = h2 – h3 – hth (m)

Với: h3- khoảng cahcs từ đáy ống loe đến tắm chắn. h3 = 0.5 m

Hth- chiều cao lớp nước trung hòa.hth = 0.3 m

=>h b = 1.5-0.5-0,3 =0.7 m

- chiều cao tổng cộng của bể nén bùn :

H= h1 + h2 + hbv

Trong đó: hbv – chiều cao bảo vệ,hbv = 0.4 m

=>H = 3.6 +1.5 + 0.4 = 4.5 m

3.Tính toán bể mê tan

a) Nhiệm vụ: bể mêtan được thiết kế để xử lý sinh học kị khí các loại cặn tươi từ bể lắng I, bùn hoạt tính sau khi nén.



b) Tính toán

- Các loại cặn được dẫn tới bể tan xử lý gồm:

+,Cặn tươi từ bể lắng đứng đợt 1

+,Bùn hoạt tính dư từ bể nén bùn

+.Rác đã nghiền

Cặn tươi từ bể lắng đứng đợt 1

Trong đó:

K: hệ số tính đến sự tăng lượng cặn do cỡ hạt lơ lửng lớn,K=1.1

Chh – hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải ban đầu


1 - Ống dẫn cặn tươi

2 - Ống dẫn cặn chín

3 - Ống dẫn khí

4 - Van kiểm tra

h1

hct

h2

1

3

4

2D

Sơ đồ cấu tạo bể mêtan


Chh = 300 mg/l

Q- lưu lượng nước thải ngày đem, Q=8300 m3/ng.d

E ; hiệu suất lắng ở bể lằng đứng đợt 1, E = 50%

P : độ ẩm của cặn ở bể lắng đợt 1, P= 95%

=> Wc = = 27.39 m3/ng.d

Lượng bùn hoạt tính sau khi nén ở bể nén bùn

Trong đó :

- hệ số tính đến sự tăng ko đều của bùn hoạt tính, = 1,15-1,25,lấy = 1,15

b- hàm lượng bùn hoạt tính trôi theo nước ra khỏi bể lắng đợt 2, b = 15 mg/l

P- độ ẩm của bùn hoạt tính, P= 97%

Wb m3/ng.d

Lượng rác nghiền

Lượng rác đã nghiến nhỏ từ độ ẩm p1 = 80%, p2 = 95%

W1- lượng rác vớt từ song chắn rác với độ ẩm 80%,

W1 =

W1 = m3/ng.d

m3/ng.d

- Thể tích tổng hợp của hỗn hợp cặn :

W= Wc + Wb + Wr = 27.39+26.145+3.6 = 57.135 m3/ng.d

- Độ ẩm trung bình của hỗn hợp cặn:



Trong đó:

Ck – lượng chất khô trong cặn tươi

=1.37 (T/ng.d)

Bk – lượng chất khô trong bùn hoạt tính dư

(T/ng.d)

Rk – lượng chất khô trong rác nghiền

(T/ng.d)

Từ đó có:

Phh =

Với độ ẩm của hỗn hợp cặn là 95% > 94% ta chọn chế độ lên men ấm với nhiệt độ

là 33-350C

- Dung tích bể mê tan được tính :

Trong đó:

d- liều lượng cặn tải ngày đêm%,lấy theo TCXDVN 51-2008

với Phh=95% ở chế độ lên men ấm,ta có d= 10%

- Chọn 2 bể Mêtan,thể tích mỗi bể là W= WM/2 = 285.5 m3

Theo bảng 3.8 “Xử lý nước thải_ Tính toán thiết kế các công trình ĐHXD” ta

chọn bể meetan định hình có kích thước

D= 10 m H= 5m

H1 = 1,7 m h2 = 1,45 m

Thể tích hữu ích của 1 bể là 500 m3

- Lượng khí đốt thu được trong quá trình lên men cặn được tính:

Trong đó:



a- khả năng lên men lớn nhất của chất ko tro trong cặn tải

%

C0- lượng chất ko tro của cặn tươi

(T/ngd)

Ac- độ ẩm háo nước ứng với cặn tươi Ac=5-6%. Chọn = 5%

Tc – độ tro của chất khô tuyệt đối ứng với cặn tươi Tc = 25%

T/ng.d

R0 – lượng chất ko tro của rác nghiền

AR- độ ẩm háo nước ứng với rác nghiền AR=5-6%. Chọn = 5%

Tr – độ tro của chất khô tuyệt đối ứng với rác nghiền Tr = 25%

T/ng.d

Bo- lượng chất ko tro của bùn haotj tính dư

Ab - độ ẩm háo nước ứng với bùn hoạt tính dư Ab=6%.

Tb – độ tro của chất khô tuyệt đối ứng với bùn hoạt tính dư Tb = 27%

T/ng.d

n- hệ số phụ thuộc vào độ ẩm cặn đưa vào bể lấy theo bảng 7-33 TCXDVN 51-

2008

với Phh = 95%, t= 330 C => n = 0,72

Liều lượng cặn tải ngày đêm D= 10% => lượng khí thu được trong quá trình lên

men cặn là :



m3/kg

- Lượng khí tổng cộng thu được là :

m3/ng.d

4. Sân phơi bùn

a) Nhiệm vụ: Cặn sau khi lên men ở bể mêtan có độ ẩm cao cần làm ráo nước trong cặn để đạt được độ ẩm cần thiết thuận lợi cho việc vận chuyển và xử lý tiếp theo. Chọn sân phơi bùn để thực hiện quá trình làm ráo nước trong cặn. Nhiệm vụ của sân phơi bùn là giảm độ ẩm của bùn xuống còn 75 80%. b) Tính toán sân phơi bùn:- Thể tích cặn từ bể tiếp xúc được tính :

m3/ngđ

Trong đó: a- lượng cặn lắng trong bể tiếp xúc, a= 0.03 l/ng.ngđ

NTT- dân số tính toán theo chất lơ lửng, NTT = 41500 ngừoi

- Thể tích tổng cộng của cặn dẫn đến sân phơi bùn

Wch = W + W0

Trong đó: W- thể tích cặn từ bể meetan = 57,135 m3

W0- thể tích cặn từ bể tiếp xúc =6,5 m3

Vậy Wch = 57,135 + 6.5 = 63.6 m3/ngđ

- Diện tích hữu ích của sân phơi bùn được tính :

m2

Trong đó: q0 – tải trọng lên sân bùn, theo bảng 5-5 giáo trình “xử lý nước thải-

ĐHXD-1978”, với nền nhân tạo có hệ thống rút khi làm khô cặn và bùn hoạt tính

lên men ta có: q0 = 2m3/m2.năm

N – hệ số kể đến điều kiện khí hậu n= 2.7

- Chọn sân phơi bùn chia ra là 2 ô => Diện tích mỗi ô :

m2



Chọn kích thước mỗi ô: 33m*33m

- Diện tích phục vụ:

F2 = 0,2 * F1 = 0,2 * 4299 = 859.8 m2

- Diện tích tổng cộng của sân phơi bùn:

F = F1 + F2 = 4299 + 859.8 = 5158.8 m2

Kết luận

Với việc lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý và các kết quả đã tính như trên

thì nước thải của nhà máy sản xuất sợi sau khi đã được xử lý qua các công đoạn

như trên thì khi được thải ra môi trường sẽ không còn gây ô nhiễm đến môi trường

xung quanh,đảm bảo được tiêu chuẩn thải nước loại A.


Documents

Đồ án lụa