I.1. Chọn phương án xử lý và sơ đồ dây chuyền công nghệ.

I.1.1. Chọn phương pháp xử lý. ­ Các thông số cần thiết:

+ Theo BOD20 : D = 97% (>80%) + Theo DO : D = 95,8% + Theo SS : D = 84 %

­ Công suất trạm : Q =16126 m 3 /ngđ Để đảm bảo vệ sinh nguồn nước, ta quyết định chọn phương pháp xử lý sinh

học hoàn toàn theo điều kiện nhân tạo. Xử lý nước thải với mức độ làm sạch theo BOD20với D = 97%.

I.1.2. Chọn dây chuyền công nghệ trạm xử lý. Sơ đồ và các công trình xử lý thành phần trong trạm xử lý nước thải phụ thuộc

vào các yếu tố sau:

Mức độ cần thiết làm sạch nước thải + Lưu lượng nước thải cần xử lý + Điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn + Các yếu tố địa phương + Các tính toán kinh tế kỹ thuật của khu vực.

Trên cơ sở các điều kiện đó ta lựa chọn 2 dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sau:

* Sơ đồ trạm xử lý nước thải khu đô thị phương án I

Bơm nước thải

Song chắn rác

Ngăn tiếp nhận

Máy nghiền rác

Ra sông Bón ruộng

I.2. Tính toán dây chuyền công nghệ và thuỷ lực phương án I.

I.2.1. Ngăn tiếp nhận nước thải. ­ Nước thải của thành phố được bơm từ ngăn thu nước thải trong trạm bơm lên ngăn tiếp nhận nước thải theo đường ống áp. Ngăn tiếp nhận được bố trí ở vị trí cao để từ đó nước thải có thể tự chảy qua các công trình của trạm xử lý. ­ Kích thước ngăn tiếp nhận phụ thuộc vào công suất của trạm và được lấy theo bảng 16­3 giáo trình Thoát nước tập 2–Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật – 2002 ­ Lưu lượng nước thải giờ lớn nhất là Q h max = 957,285 m 3 /h ­ Kích thước ngăn tiếp nhận có thể lấy như sau :

A=2000 mm H1=1600 mm b=600 mm B = 2300 mm h =750 mm l = 1000 mm

Bể lắng cát

Bể lắng ngang đợt I

Bể Biophin

Bể lắng ngang đợt II

Máng trộn

Bể tiếp xúc li tâm

Sân phơi cát

Bể Mê tan

Sân phơi bùn

H =2000 mm h1 = 750 mm l1 = 1200 mm ­ Dùng 2 ống dẫn có đường kính 250 để đưa nước thải lên ngăn tiếp nhận

I.2.2. Mương 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

Lưu lượng tính toán (l/s) Thông số tính toán qtb= 176,48 qmax = 265,9 qmin = 87,065

Độ dốc i 0.0012 0,0012 0,0012

Chiều ngang B (mm) 600 600 600

Tốc độ v(m/s) 0,74 0.82 0,58

Độ đầy h (m) 0,4 0,54 0,2

mÆt b » n g

ii

i i

ii

mÆt c ¾t i ­ i m Æt c ¾t i i ­ i i

­ Chiều cao xây dựng mương:

H = hmax +hbv (m). Trong đó:

hmax ­ Chiều cao xây lớp nước lớn nhất trong mương, hmax = 0,54 m hbv ­ Chiều cao bảo vệ mương, hbv = 0,3 m

⇒ Chiều cao xây dựng mương: H = 0,54 + 0,3 = 0,84 m

I.2.3. Tính toán song chắn rác.

b

l l l

b

h h

m s

1 2

4 0 0 0

Nước thải sau khi qua ngăn tiếp nhận được dẫn tới song chắn rác theo mương hở. Chọn hai song chắn rác công tác, một song dự phòng. Trong đó ta sử dụng SCR cơ giới.

­ Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác lấy bằng chiều cao lớp nước cửa cống dẫn nước thải h1 = hmax = 0,54m. ­ Số khe hở ở song chắn rác được tính

0 1

max k h b v

q n ⋅ ⋅ ⋅

=

Trong đó: k0 = 1,05 ­ hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy, cào rác bằng cơ

giới. n: Số khe hở qmax = 240,8 l/s = 0,2408 m 3 /l ­ lưu lượng giây lớn nhất của nước thải).

v ­ tốc độ nước chảy qua song chắn rác (0,8 ÷ 1 m/s); chọn v = 0.9 (m/s).

b = 0,016 m ­ khoảng cách giữa các khe hở của song chắn.

36 05 , 1 54 . 0 016 , 0 9 , 0

2659 , 0 = ⋅

⋅ ⋅ = n (khe)

­ Chiều rộng mỗi song chắn được tính theo công thức

1 1 s n b ) 1 n ( S B ⋅ + − =

Trong đó: S ­ Chiều dày thanh song chắn = 0,008 (m)

Vậy:

73 , 0 36 016 , 0 ) 1 36 ( 008 , 0 = ⋅ + − ⋅ = s B (m)

Kiểm tra lại vận tốc dòng chảy tại vị trí mở rộng của mương trước song chắn ứng với lưu lượng nước thải nhỏ nhất nhằm tránh sự lắng cặn tại đó. Vận tốc này phải > 0,4 m/s.

Với qmin =87,065 l/s = 0,05872 m 3 /s.

408 , 0 2 , 0 73 , 0

087065 , 0 . min min

min = ⋅

= = h B q v s

(m/s)

­ Độ dài phần mở rộng l1:

Chọn góc mở rộng của mương ϕ=20 0 .

( ) ( ) 178 , 0 6 , 0 73 , 0 37 , 1 B B 37 , 1 l m s 1 = − ⋅ = − ⋅ = (m)

Với Bm ­ Chiều rộng mương dẫn, Bm = 0,6 m. ­ Độ dài phần thu hẹp l2 được tính theo cấu tạo:

l2 = 0,5 × l1 = 0,5 × 0,178 = 0,089 m

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

lXD = l1 + l + l2 = 0,178+ 2 + 0,089 =2,1 m ­ Tổn thất áp lực qua song chắn:

k g 2 v

h 2 k

s ⋅ ξ =

Trong đó:

vk = 0,82 m/s, vận tốc nước ở kênh trước song chắn ứng với lưu lượng lớn nhất.

k = 2­ hệ số tính đến hệ số tổn thất áp lực do rác mắc vào song chắn. ξ ­ hệ số tổn thất cục bộ qua song chắn.

α β ξ sin ) ( 3 4

× = b S

Với: β = 1,79 ­ Hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn

theo bảng 3.4″ Xử lý nước thải­ tính toán thiết kế công trình ­Trường đại học xây dựng 1974” với tiết diện tròn d = 0,01m.

α = 60 0 ­ góc nghiêng của song chắn so với mặt phẳng nằm ngang.

83 , 0 60 sin 016 , 0 01 , 0 79 , 1

3 4

=

= o ζ

Tổn thất qua song chắn rác:

06 , 0 2 81 , 9 2

82 , 0 83 , 0 h 2

s = ⋅ ⋅

⋅ = m = 6 (cm)

Chiều cao xây dựng đặt song chắn rác:

HXD = hmax + hs + hbv = 0,54 + 0,06 + 0,3 = 0,9 (m) Với: hbv = 0,3 ­ Chiều cao bảo vệ.

­ Lượng rác lấy ra từ song chắn được tính:

1000 365 N a

W TT r ⋅

⋅ =

Trong đó: a ­ Lượng rác tính theo đầu người trong 1 năm, theo bảng 17­20TCN

51­84 với b = 0,016 (m) có a = 6 l/người/năm. Ntt ­ Dân số tính toán theo chất lơ lửng Ntt = 89350 (người).

64 , 1 1000 365

89350 6 =

⋅ ⋅

= r W (m 3 /ngày_đêm)

Với dung trọng rác là 750 kg/m 3 thì trọng lượng rác trong ngày sẽ là:

P = 750 × 1,64 = 1230 (kg/ngđ) = 1,23 (T/ngđ) Lượng rác trong từng giờ trong ngày đêm:

1025 , 0 2 24 23 , 1 K

24 P P h 1 = ⋅ = = (T/h)

Kh = 2 : Hệ số không điều hoà giờ ­ Rác được vớt lên bằng cơ giới và đưa đến máy nghiền sau đó dẫn trở lại trước song chắn rác . Lượng nước cần cung cấp cho máy nghiền theo tiêu chuẩn là 10 m 3 /T ­ Do đó ta phải cung cấp một lượng nước trong một ngày đêm là:

Q = 10 x 1,23 = 12,3 (m 3 /ngđ)

I.2.4. Bể lắng cát ngang. Bể lắng cát ngang được xây dựng để tách các hợp phần không tan vô cơ chủ

yếu là cát ra khỏi nước thải.

Bể lắng cát ngang phải đảm bảo vận tốc chuyển động của nước là 0,15 m/s ≤ v ≤ 0,3 m/s và thời gian lưu nước trong bể là 30” ≤ t ≤ 60” (Điều 6.3 20 TCN51­84).

Việc tính toán bể lắng cát ngang khí được thực hiện theo chỉ dẫn ở mục 6.3­ 20TCN 51­84.

Mương dẫn nước thải vào bể có tiết diện hình chữ nhật.

5 ­ m ­ ¬ n g t h u n ­ í c

4 ­ m ­ ¬ n g ph © n p h è i

3 ­ h è t h u c Æn

2 ­ m ­ ¬ n g d É n n ­ í c r a

1 ­ m ­ ¬ n g d É n n ­ í c v µ o

4

3

5

2 1

1 2

Kết quả tính toán thuỷ lực mương dẫn nước vào bể. ­ Chiều dài của bể lắng cát ngang:

0

tt

u v h 1000

k L ⋅ ⋅

⋅ = (m)

Trong đó: htt ­ Chiều sâu tính toán của bể lắng cát htt = 0,6 (m) (tiêu chuẩn 0,5

÷1,2 m) u0 ­ Độ thô thuỷ lực của hạt cát (mm/s).

Với điều kiện bể lắng cát giữ lại các hạt cát có đường kính lớn hơn 0,25 mm. Theo bảng 24­ 20TCN51­84, ta có u0 = 24,2 mm/s.

K ­ Hệ số lấy theo bảng 24­ 20TCN51­84, với bể lắng cát ngang K = 1,3.

V ­ Vận tốc dòng chảy trong bể ứng với qs max : v = 0,3 m/s.

5 , 9 2 , 24

3 , 0 6 , 0 1000 3 , 1 L = ⋅ ⋅

⋅ = (m)

­ Diện tích tiết diện ướt của bể , ω (m 2 ) được tính:

v n q s max

⋅ = ω

qs max ­ Lưu lượng tính toán lớn nhất của nước thải; qs max = 240,8 l/s = 0,2408 m 3 /s. v ­ Vận tốc dòng chảy trong bể ứng với lưu lượng lớn nhất; v = 0,3 m/s. n ­ Số đơn nguyên công tác, n = 2.

396 , 0 3 , 0 2

2659 , 0 =

⋅ = ω (m)

­ Chiều rộng của bể:

66 , 0 6 , 0 396 , 0

h B = =

ω = (m)

­ Kiểm tra lại theo diện tích mặt thoáng của bể:

u q F max

thoáng = (m 2 )

Trong đó: u ­ Tốc độ lắng trung bình của hạt cát và được tính theo công thức:

2 2 0 w u u − =

Với: w là thành phần vận tốc chảy rối theo phương thẳng đứng.

w = 0,05 x vmax = 0,05 × 0,3 = 0,015 (m/s).

u0 ­ Vận tốc lắng tĩnh, u0 = 24,2 (mm/s).

019 , 0 015 , 0 ) 10 . 2 , 24 ( u 2 2 3 = − = − (m/s)

Vậy:

5 , 12 019 , 0 2408 , 0 F = = (m 2 )

­ Chiều ngang của bể:

66 , 0 5 , 9 2

5 , 12 L . n F B =

× = = (m)

Xây bể lắng cát gồm 2 ngăn công tác và một ngăn dự phòng, kích thước mỗi ngăn là:L = 9,5 (m) và B = 0,66 (m).

­ Kiểm tra chế độ làm việc của bể tương ứng với lưu lượng nhỏ nhất. qs min = 87,065 (l/s) = 0,087065 (m 3 /s).

min

min min h B n

q V ⋅ ⋅

= (m/s)

Với hmin là chiều sâu lớp nước trong bể ứng với lưu lượng nước thải nhỏ nhất. (Lấy bằng chiều sâu lớp nước nhỏ nhất trong mương dẫn). Hmin = 0,2m.

22 , 0 2 , 0 66 , 0 2

087065 , 0 min =

⋅ ⋅ = V (m/s) > 0,15 (m/s)

Đảm bảo yêu cầu về vận tốc tránh lắng cặn. ­ Thời gian nước lưu lại trong bể ứng với qmax:

). s ( 30 ) s ( 67 , 31 3 , 0 5 , 9

V L t > = = =

Đảm bảo yêu cầu về thời gian lưu nước trong bể. ­ Thể tích phần cặn lắng của bể.

1000 t N P

W tt c

⋅ ⋅ = (m 3 )

Trong đó: P: Lượng cát thải tính theo tiêu chuẩn theo đầu người trong một ngày

đêm giữ lại trong bể; P = 0,02 (l/ng­ngđ) Ntt : Dân số tính toán theo chất lơ lửng; Ntt = 89350 (người). T: Chu kỳ thải cát, để tránh thối cặn gây mùi khó chịu ta chọn chu kỳ

T = 1 ngày

497 , 1 1000 89350 02 , 0

= ⋅

= c W (m 3 )

­ Chiều cao lớp cát trong bể lắng

12 , 0 2 66 , 0 5 , 9

497 , 1 n . B . L

W h C c =

⋅ ⋅ = = (m)

­ Chiều cao xây dựng của bể:

HXD = htt+ hc+ hbv (m). Trong đó:

htt ­ Chiều cao công tác của bể lắng cát; htt = 0,6 (m). hc ­ Chiều cao lớp cặn trong bể; hc = 0,12 (m). hbv ­ Chiều cao bảo vệ; hbv = 0,4 (m).

Vậy: HXD = 0,6 + 0,12 +0,4 = 1,12 (m). Để đưa cát ra khỏi bể, dùng thiết bị cào cát cơ giới về hố tập chung và dùng

thiết bị nâng thủy lực đưa cát về sân phơi cát. Để vận chuyển bằng thủy lực 1 m 3 cặn cát ra khỏi bể cần 20 m 3 nước.

⇒ Lượng nước cần dùng cho thiết bị nâng thủy lực trong một ngày là:

Q = Wc x 20 = 1,497 × 20 = 29,94 (m 3 /ngđ).

I.2.5. Sân phơi cát Sân phơi cát có nhiệm vụ làm ráo nước trong hỗn hợp nước cát. Thường sân

phơi cát được xây dựng gần bể lắng cát, chung quanh được đắp đất cao. Nước thu từ sân phơi cát được dẫn trở về trước bể lắng cát.

­ Diện tích sân phơi cát được tính theo công thức:

h N P

F tt

. 1000 365 . . = (m 2 )

Trong đó: P ­ Lượng cát thải tính theo tiêu chuẩn theo đầu người trong một ngày

đêm giữ lại trong bể; P = 0,02 (l/ng­ngđ) h ­ chiều cao lớp cát đã phơi khô trong một năm, lấy h = 4 (m/năm) Ntt ­ dân số tính toán theo hàm lượng chất lơ lửng; NTT = 89350 người

6 , 160 4 . 1000 365 . 89350 . 02 , 0

= = F (m 2 )

Chọn sân phơi cát gồm hai ô với kích thước mỗi ô là: 10m x 10m

I.2.6. Tính toán bể lắng ngang đợt I.

SƠ ĐỒ BỂ LẮNG NGANG ĐỢT I

chó t hÝch

èng dÉn c ¸ t vµo

m­ ¬ng ph©n phèi

èng t hu n­ í c

èng t uÇn hoµn n­ í c

®Êt ®¾p

4

4

5

5

1

2

3

1

5

2

3

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

Việc tính toán bể lắng ngang đợt I được tiến hành theo chỉ dẫn điều 6.5­ 20TCN­51­84

­ Chiều dài bể lắng ngang được tính:

0 U K H v L

⋅ ⋅

=

Trong đó: v = 6 mm/s : Tốc độ dòng chảy ­ lấy theo quy phạm. H = 2,5 m : Chiều cao công tác của bể lắng. K ­ Hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng, đối với bể lắng ngang K = 0,5. U0 ­ Độ thô thuỷ lực của hạt cặn, được xác dịnh theo công thức:

ω α

−

⋅

⋅ ⋅

⋅ ⋅ = n o

h H K t

H K U 1000

1

1

4

3

3

Hct

2

5

Hth

Hbv

2

hbv: ChiÒu cao l í p b¶o vÖ

ht h: c hiÒu cao l í p t r ung hßa hc t : c hiÒu cao c«ng t ¸ c

hè t hu cÆn

m¸ ng dÉn n­ í c r a

m¸ ng dÉn n­ í c vµo

m­ ¬ng ph©n phè i n­ í c

m­ ¬ng t hu n­ í c

2

5

3

4

1

Trong đó: n ­ Hệ số phụ thuộc vào tính chất của chất lơ lửng, đối với nước thải

sinh hoạt, n = 0,25.

α ­ Hệ số tính đến ảnh hưởng nhiệt độ của nước thải. Theo bảng 25 ­ 20 TCN 51­84, với nhiệt độ nước thải là t = 22 0 C, ta có

α=0,96 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 27 ­ 20 TCN 51­84.

Với CHH = 314,9 (mg/l) ta có t = 620 (s), hiệu suất lắng E = 50%.

Trị số n

h H K

⋅ tra theo bảng 28 – 20 TCN 51 – 84.

Với H = 2,5m, ta có 1, 26 n K H

h ⋅ =

ω : Vận tốc cản của dòng chảy theo thành phần đứng tra theo bảng 26 ­ 20 TCN 51­84. Với v = 6 mm/s ta có ω = 0,02 (mm/s)

0 1000 0,5 3 0,02 1,98

0,96 620 1,26 U

⋅ ⋅ = − =

⋅ ⋅

­ Chiều dài của bể là:

0

6 2,5 15,15 0,5 1,98

v H L K U

⋅ ⋅ = = =

⋅ ⋅ (m)

­ Thời gian nước lưu lại trong bể:

15,15 0,7 0,006.3600

L t v

= = = (giờ)

Không đảm bảo thời gian lắng trong bể lắng ngang đợt I. Để đảm bảo thời gian lắng ta lấy t = 1,5 (giờ), ta tăng chiều dài bể lắng ngang lên.

L = V× t (m). Trong đó:

V ­ Vận tốc tính toán trung bình của vùng lắng, v = 6 (mm/s). t ­ Thời gian lắng, t = 1,5 (giờ).

Vậy chiều dài bể lắng xây dựng là:

L = 0,006 × 5400 = 32,4 (m).

­ Diện tích tiết diện ướt của bể lắng ngang:

14 , 40 006 , 0 2408 , 0

= = = v q ω (m 2 )

­ Chiều ngang tổng cộng của bể lắng ngang:

40,14 16,056 2,5

B H ω

= = = (m) lấy tròn B = 16

Trong đó: H = 2,5m : Chiều cao công tác của bể lắng.

Chọn số đơn nguyên của bể lắng n =4. Khi đó chiều rộng mỗi đơn nguyên:

16 4 4

B b n

= = = (m)

­ Thời gian lắng thực tế ứng với kích thước đẵ chọn:

5 , 1 285 , 957

5 , 2 . 16 . 4 , 32 . . max max

= = = = h h Q H B L

Q W t (giờ)

Trong đó: W ­ Thể tích bể ứng với kích thước đã chọn (m 3 ). Q h max ­ Lưu lượng giờ lớn nhất (m 3 /h).

­ Tốc độ lắng của hạt cát:

2,5 0, 46 3,6 3,6 1,5 H U t

= = = ⋅ ⋅

(mm/s)

Ứng với U = 0,53 mm/s và nồng độ hỗn hợp chất lơ lửng ban đầuCHH= 314,9(mg/l). Theo bảng 4.6 giáo trình ”Xử lý nước thải ­ ĐHXD 1978” ta có hiệu suất lắng là 52%.

­ Hàm lượng chất lơ lửng theo nước trôi ra khỏi bể lắng đợt I là:

( ) ( ) 1 1

100 373 100 52 149, 2

100 100 HH C E

C − ⋅ −

= = = (mg/l)

Theo quy phạm: Hàm lượng chất lơ lửng sau bể lắng đợt I không được lớn hơn 150mg/l trước khi dẫn đến bể Biophin hoặc bể aeroten trong trường hợp làm sạch hoàn toàn. Do đó ta không cần làm thoáng.

­ Dung tích hố thu cặn được tính:

( ) c

hh c p

T E C Q W ρ ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅

= 100

(m 3 )

Trong đó: Chh=314,9 (mg/l) ­ Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải

ban đầu E ­ Hiệu xuất lắng của bể lắng ngang đợt I, E = 52%. p ­ Độ ẩm của cặn lắng, p = 95%. T ­ Chu kỳ xả cặn, T = 1 (ngày). Q ­ Lưu lượng nước thải ngày đêm, Q = 13500 (m 3 /ngđ). pc ­ Trọng lượng thể tích của cặn, pc = 1 (T/m 3 ) = 10 6 (g/m 3 ).

( ) 6 13500 311 52 1 60,43 100 95 10 c W

⋅ ⋅ ⋅ = =

− ⋅ (m 3 /ngđ)

­ Chiều cao vùng chứa nén cặn:

c 0

W 60,43 h 0,13 B L 16 32,5

= = = ⋅ ⋅

(m)

­ Chiều cao xây dựng bể:

HXD = hbv + H + hth + hc Trong đó:

hbv ­ Chiều cao bảo vệ hbv = 0,4 (m). H ­ Chiều cao công tác của bể H = 2,5 (m). hth ­ Chiều cao lớp nước trung hoà của bể hth =0,47 (m). hc ­ Chiều cao lớp cặn lắng hc = 0,13 (m).

Vậy: HXD= 0,4 +2,5 +0,47 + 0,13 = 3,5 (m). ­ Hàm lượng BOD5 ra khỏi bể lắng đợt I, giảm 10%:

La s = L a ­ La×10% = 236,7 – 23,63 = 213,03 mg/l

I.2.7. Bể lọc sinh học cao tải (loại thông gió nhân tạo) Tính toán theo tải trọng thuỷ lực

­ Xác định hệ số K:

213,03 10,05 20

La K Lt

= = =

Trong đó: La,Lt ­ Lượng BOD20 của nước thải trước và sau khi làm sạch. Chọn tải trọng thuỷ lực qo=20 m 3 /m 2 .ngđ

Để tính toán BIOPHIN cao tải ta chia nhiều trường hợp nhỏ để tính toán rồi chọn phương án sử dụng, với nhiệt độ trung bình của mùa đông là: 24 0 C.

Sơ đồ bể lọc sinh học cao tải

DÉn n ­ í c t h ¶ i v µ o

MÆt c¾t I ­ I

MÆt b» n g

1 ­ l í p v Ët l iÖu l ä c

2 ­ hÖ t h è n g r ∙ n h t h u n ­ í c

3 ­ d µ n è n g ph©n ph è i n ­ í c

4 ­ è n g c u n g c Êp n ­ í c v µ o bÓ

c h ó t h Ýc h 1

2 4

3

* Với lưu lượng không khí đưa vào bể B=8m 3 /m 2 nước thải ­ Khi chiều cao công tác bể:H = 3,5 m ,

Tra bảng ta có hệ số K1 =18,05 > K =10,05 nên không phải tuần hoàn nước thải + Diện tích bể Biophin:

0 q Q F =

Trong đó: Q: lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm qo: Tải trọng thuỷ lực

3 , 806 20

5 , 16125 = = F (m 2 )

Thể tích của bể:

W=F x H=806,3 x 3,5=2822 (m 3 ) ­ Khi chiều cao bể H=4m

Ta có hệ số k1=21,8 Do k0<k1 nên không phải tuần hoàn nước thải.

+ Diện tích bể Biophin:

0 q Q F =

Trong đóQ: lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm qo: Tải trọng thuỷ lực

3 , 806 20

5 , 16125 = = F (m 2 )

Thể tích của bể:

W=F x H=806,3 x 4=3225 (m 3 ) * Với lưu lượng không khi đưa vào bể B=10 m 3 /m 2 .ngđ

­ Khi chiều cao bể H=3,5 m

Ta có hệ số k1=24,37 Do k0<k1 nên không phải tuần hoàn nước thải

+ Diện tích bể Biophin:

0 q Q F =

Trong đóQ: lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm qo: Tải trọng thuỷ lực

3 , 806 20

5 , 16125 = = F (m 2 )

Thể tích của bể:

W=F x H=806,3 x 4=3225,2 (m 3 ) ­ Khi chiều cao bể H=4m

Ta có hệ số k1=28,8 Do k0<k1 nên không phải tuần hoàn nước thải.

+ Diện tích bể Biophin:

0 q Q F =

Trong đóQ: lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm qo: Tải trọng thuỷ lực

3 , 806 20

16125 = = F (m 2 )

Thể tích của bể:

W=F x H=806,3 x 4=3225,2 (m 3 ) Từ các số liệu tính toán ở trên ta quyết định thiết kế bể Biophin với trường

hợp ­ B=8 m 3 /m 2 .ngđ ­ H=3,5m

­ F=806 m 2

­ W=3225 m 3

Với lý do: ­ Không phải tuần hoàn nước thải ­ Lượngkhông khí cấp vào nhỏ ­ Chiều cao công trình nhỏ ­ Diện tích công trình nhỏ

Chọn số bể n=4 ­ Diện tích mặt bằng một bể:

5 , 201 4 806

4 = = = F f (m 2 )

­ Đường kính bể:

16 14 , 3

5 , 201 . 4 . 4 = = =

π f D (m)

­ Chiều cao xây dựng bể BIÔPHIN:

HXD = Hct + h1 + h2 + h3 + h4 + h5 Trong đó:

Hct ­là chiều sâu của lớp vật liệu lọc; Hct = 3,5 m h1 ­ chiều sâu từ mặt nước trong bể đến lớp vật liệu lọc; h1 = 0,4 (m) h2 ­ chiều sâu không gian giữ sàn để vật liệu lọc và nền; h2 = 1(m) h3 ­ độ sâu của máng thu nước chính; h3 = 0,25 (m) h4 ­ độ sâu của phần móng; h4 = 0,5 (m) h5 ­ chiều cao bảo vệ (từ mặt nước đến thành bể); h5 = 0,4 (m)

⇒ HXD = 3,5 + 0,4 + 1 + 0,25 + 0,5 = 6,05 (m)

­ Cấu tạo của lớp vật liệu lọc: Cấu tạo là sỏi với cỡ đường kính hạt là 5 (mm), lớp lát sàn đỡ vật liệu lọc 0,2 (m); dùng sỏi với cỡ đường kính ≥ 6÷ 10 (mm).

­ Khi chiều cao của bể BIÔPHIN H > 2,5 (m) thì phải tiến hành thông gió nhân tạo.

* Tính toán hệ thống tưới phản lực: Bể BIOPHIN thiết kế dạng hình tròn, phân phối nước thải bằng hệ thống tưới

phản lực với các cánh tưới đặt cách lớp vật liệu lọc 0,2 m. ­ Lưu lượng tính toán nước thải trên 1 bể BIOPHIN cao tải:

2 , 60 4 9 , 265 max = = =

n q q (l/s)

­ Đường kính của hệ thống tưới:

Dt = Db – 0,4 = 16 – 0,2 = 15,8 (m) 0,2 là khoảng cách giữa đầu ống tưới tới thành bể

­ Chọn 4 ống phân phối trong hệ thống tưới đường kính của mỗi ống tưới được xác định theo công thức

16 . 0 8 , 0 14 , 3 4

0602 , 0 4 4 4

= ⋅ ⋅

⋅ =

⋅ ⋅ ⋅

= v q D

π (m) lấy D = 200 mm

Trong đó:

v : vận tốc chuyển động của nước trong ống; v ≤ 1 (m/s), chọn v = 0,8 (m/s).

­ Số lỗ trên mỗi ống tưới:

90

15800 80 1 1

1

80 1 1

1 2 2 =

− −

=

− −

=

t D

m (lỗ)

­ Khoảng cách từ mỗi lỗ đến trục ống đứng là:

m i D r i

i × = 2

TRong đó: i – Số thứ tự của lỗ kể tù trục cánh tưới

754 90 1

2 15800

1 = = r (mm)

1065 90 2

2 15800

1 = = r (mm)

­ Số vòng quay của hệ thống trong

0 2 1

6

m 10 8 , 34 q D d

n t

⋅ ⋅ ⋅

⋅ =

Trong đó: d1: Đường kính lỗ trên ống tưới d = 12 mm (theo chỉ dẫn ở điều 6.14­

20TCN 51­84) q0:: Lưu lượng của mỗi ống tưới, q0= 60,2 /4 = 15,05(l/s)

83 , 2 05 , 15 15800 12 . 90 10 8 , 34

2 1

6

= ⋅ ⋅ ⋅

= n (vòng/phút)

­ Áp lực cần thiết của hệ thống tưới

⋅ ⋅

+ ⋅

− ⋅ ⋅

⋅ = 3 2 4 0

6

2 4 1

6 2 0 10

294 10 81 10 256 K

D d m d

q h t

Trong đó: k – mô đun lưu lượng lấy theo bảng: k = 300 (tra bảng 7.5 giáo trình xử lý

nước thải ĐHXD 1974)

34 , 344 10 300

15800 294 200 10 81

90 12 10 256 05 , 15 3 2 4

6

2 4

6 2 =

⋅

⋅ +

⋅ −

⋅ ⋅

⋅ = h (mm) = 0,35 m

h = 0,35m > 0,2m ⇒ thoả mãn áp lực yêu cầu để hệ thống tưới phản lực hoạt động được.

I.2.8. Bể lắng ngang đợt II Màng VSV được tạo nên ở bể BIÔPHIN cao tải sẽ cùng với nước thải đi vào

bể lắng ngang đợt II. Nhiệm vụ của bể lắng ngang đợt II là giữ chúng lại ở bể. Đối với bể lắng đợt II, ta tính toán kích thước bể theo phương pháp tải trọng

thuỷ lực bề mặt. ­ Tải trọng thủy lực bề mặt được tính theo:

q = µ×uo × 3,6 (m 3 /m 2 .h).

Trong đó:

µ ­ Hệ số sử dụng dung tích đối với bể lắng ngang; µ = 0,5. u0 ­ Nồng độ bùn sau khi ra khỏi bể lắng; chọn u0 = 1,4(mm/s).

q = 0,5 × 1,4 × 3,6 =2,52 (m 2 ) . ­ Diện tích mặt thoáng của bể lắng:

03 , 344 52 , 2 285 , 957 max = = =

q Q F

h

(m 2 )

Chọn vận tốc nước chảy trong bể v = 5 mm/s = 0,005 m/s ­ Diện tích mặt cắt ướt của bể:

16 , 48 3600 005 , 0 285 , 957

3600 max =

⋅ =

⋅ = v Q W

h

(m 2 )

­ Chiều rộng của bể

1

1

4

3

3

Hct

2

5

Hth

Hbv

2

hbv: ChiÒu cao l í p b¶o vÖ

ht h: c hiÒu cao l í p t r ung hßa hc t : c hiÒu cao c«ng t ¸ c

hè t hu cÆn

m¸ ng dÉn n­ í c r a

m¸ ng dÉn n­ í c vµo

m­ ¬ng ph©n phè i n­ í c

m­ ¬ng t hu n­ í c

2

5

3

4

1

48,18 19, 28 2,5

W B H

= = = (m) lấy tròn b = 20m

­ Chọn số đơn nguyên n = 4bể, chiều rộng của một đơn nguyên

20 5 4

B b n

= = = (m)

­ Chiều dài bể lắng ngang đợt II là:

344,03 17,2 20

F L B

= = = (m)

­ Thời gian nước lưu lại trong bể lắng ngang đợt II là:

17,2 0,96 3600 0,005 3600 L t

v = = =

⋅ ⋅ (h)

Không đảm bảo thời gian lắng của bể lắng ngang đợt II sau bể Biophin (t = 1,5 ÷ 2 h). Để đảm bảo thời gian nước lưu lại trong bể lắng, ta có chiều dài của bể lắng ngang đợt II là:

L = V . t = 0,005 . 1,8 . 3600 = 32,5 (m). với t = 1,8 (h)

­ Thể tích vùng chứa nén cặn:

n p t N a W tt

b ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅

= 6 10 ) 100 ( 100 (m 3 )

Trong đó: A ­ Tiêu chuẩn màng vi sinh vật dư sau Biophin cao tải theo điều

6.14.19TCN51­84. Ta có: a=28 g/ngđ và màng sinh vật dư có độ ẩm là p=96% n ­ số bể lắng, n=4 t – Thời gian tích luỹ cặn; t = 2 ngđ Ntt: Dân số tính toán theo BOD, Ntt= 92122 (người

54 , 26 4 10 ) 96 100 ( 2 100 92122 28

6 = ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅

= b W (m 3 )

­ Chiều cao lớp bùn trong bể lắng ngang đợt II:

26,54 0,17 32,5 5

B b

W h L b

= = = ⋅ ⋅

(m)

­ Chiều cao xây dựng của bể lắng ngang đợt II:

HXD = H + hth + hb + hbv Trong đó:

H ­ chiều cao công tác của bể; H = 2,5 m. hth ­ chiều cao lớp nước trung hoà của bể; hth = 0,4 m. hb ­ chiều cao lớp bùn; hb = 0,2 m. hbv ­ chiều cao bảo vệ bể; hbv = 0,3 m.

Vậy HXD = 2,5 + 0,5 + 0,2 + 0,3 = 3,5 (m).

Kích thước bể lắng ngang đợt II là: H × b× L = 3,5×5×32,5 (m) .

I.2.9. Tính toán bể mê tan

Các loại cặn được dẫn đến bể Mê tan để xử lý gồm: Cặn tươi từ bể lắng ngang đợt I.

1 ­ è n g d Én c Æn t ­ ¬ i

2 ­ è n g d Én c Æn c h Ýn

3 ­ è n g d Én k h Ý

4 ­ v an k iÓm t r a 1

3

4

2

D

h1

hct

h2

Màng vi sinh vật dư từ bể lắng đợt II Rác đã nghiền.

a) Cặn tươi từ bể lắng ngang đợt I

( ) 6 10 100 ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅

= P

K E Q C W hh c

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 CHH =314,9 mg/l. Q: lưu lượng nước thải ngày đêm, Q = 16126 m 3 /ngđ. E: Hiệu suất lắng ở bể lắng ngang đợt I, E =52%. P: độ ẩm của cặn ở bể lắng đợt I, P = 95%.

( ) 47 , 66 10 95 100

1 , 1 52 16125 9 , 314 6 =

⋅ − ⋅ ⋅ ⋅

= c W (m 3 /ngđ)

b) Màng vi sinh vật dư Theo tính toán ở trên ta có Wb = 26,54 x 4 = 106,16 (m 3 /ngđ) c) Lượng rác nghiền Lượng rác đã nghiền nhỏ từ độ ẩm p1 = 80% đến độ ẩm p2 = 95%

W W P P r =

− − 1

1

2

100 100

Với W1= 1,64 m 3 /ngđ ­Lượng rác vớt lên từ song chắn với độ ẩm 80%

56 , 6 95 100 80 100 64 , 1 =

− −

⋅ = r W (m 3 /ngđ)

­ Thể tích tổng hợp của hỗn hợp cặn:

W = Wc + Wb + Wr = 66,47+ 106,16 + 6,56 = 179,19 (m 3 /ngđ). ­ Độ ẩm trung bình của hỗn hợp cặn là:

+ +

− ⋅ = W

R B C P k k k HH 1 100

Trong đó:

Ck: lượng chất khô trong cặn tươi.

( ) ( ) 32 , 3 100

95 100 47 , 66 100 100

= − ⋅

= − ⋅

= c C K

P W C (T/ngđ)

Bk: lượng chất khô trong màng vi sinh vật dư .

( ) ( ) 24 , 4 100

96 100 16 , 106 100 100

= − ⋅

= − ⋅

= b B K

P W B (T/ngđ)

Rk: lượng chất khô trong rác nghiền

( ) ( ) 328 , 0 100

95 100 56 , 6 100

95 100 =

− ⋅ =

− ⋅ = r

K W

R (T/ngđ)

Từ đó ta có:

% 6 , 95 19 , 179

328 , 0 24 , 4 32 , 3 1 100 =

+ + − ⋅ = HH P

Với độ ẩm của hỗn hợp cặn là 96% > 94% ta chọn chế độ lên men ấm với nhiệt độ là 33 ÷35 0 C.

­ Dung tích bể Mêtan được tính:

d W W M

100 ⋅ = (m 3 )

d: Liều lượng cặn tải ngày đêm (%), lấy theo bảng 42­20TCN.51­84. Với Phh= 96% ở chế độ lên men ấm ta có d = 10%.

9 , 1791 10

100 19 , 179 =

⋅ = M W (m 3 )

Theo bảng 3.8 “Xử lý nước thải­Tính toán thiết kế các công trình ĐHXD­ 1974” ta chọn 2 bể Mê tan định hình có kích thước:

D = 12,5m H = 6,5m h1 = 1,9 m h2 = 2,15 Thể tích hữu ích của một bể là 1036 m 3 .

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

100 D n a y ⋅ −

=

Trong đó: a: khả năng lên men lớn nhất của chất không tro trong cặn tải

( ) %

44 53

0 0 0

0 0 0

B R C B R C a

+ + ⋅ + − ⋅

=

Co – Lượng chất không tro của cặn tươi

( ) ( ) 100 100

100 100 0 ⋅

− ⋅ − ⋅ = C C K T A C

C (T/ngđ)

Ac: độ ẩm háo nước ứng với cặn tươi Ac = 5 ÷ 6%. Tc: độ tro của chất khô tuyệt đối ứng với cặn tươi Tc = 25%

( ) ( ) 34 , 2 100 100

25 100 6 100 32 , 3 0 =

⋅ − ⋅ − ⋅

= C (t/ngđ)

R0: lượng chất không tro của rác nghiền

( ) ( ) 100 100

100 100 0 ⋅

− ⋅ − ⋅ = r R K T A R

R

Ar: độ ẩm háo nước ứng với rác nghiền Ar = 5 ÷ 6%.

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

( ) ( ) 23 , 0 100 100

25 100 6 100 328 , 0 0 =

⋅ − ⋅ − ⋅

= R (T/ngđ)

B0: lượng chất không tro của bùn hoạt tính dư.

( ) ( ) 100 100

100 100 ⋅

− ⋅ − ⋅ = b b K

o T A B

B

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 Tr = 27%

( ) ( ) 9 , 2 100 100

27 100 6 100 24 , 4 =

⋅ − ⋅ − ⋅

= o B (T/ngđ)

( ) % 23 , 48 9 , 2 23 , 0 34 , 2

9 , 2 44 23 , 0 34 , 2 53 =

+ + ⋅ + + ⋅

= a

n: Hệ số phụ thuộc vào độ ẩm cặn đưa vào bể lấy theo bảng 43­ 20 TCN51­84

Với Phh= 95,6%; t 0 = 33 0 C ta có n = 0,62.

Liều lượng cặn tải ngày đêm D = 10%⇒ Lượng khí thu được trong quá trình lên men cặn là:

42 , 0 100

10 62 , 0 23 , 48 100

= × −

= −

= nd a y (m 3 /kg)

­ Lượng khí tổng cộng thu được là:

K = y.(C0 + R0 + B0). 1000

K= 0,42(2,34+0,23+2,9) x 1000 = 2297,4 (m 3 /ngđ)

I.2.10. Tính toán trạm khử trùng nước thải. Trạm khử trùng có tác dụng khử trùng triệt để các vi khuẩn gây bệnh mà

chúng ta chưa thể xử lý được trong các công trình xử lý cơ học, sinh học trước khi xả ra sông. Để khử trùng nước thải, ta dùng phương pháp Clorua hoá bằng Clo hơi.

Việc tính toán trạm khử trùng theo điều 6.20 – 20TCN51­84. Quá trình phản ứng giữa Clo và nước thải xảy ra như sau:

Cl2 + H2O = HCl + HOCl Axit hypoclord một phần bị ion hóa. HOCl và đặc biệt ion OCl ­ với nồng độ xác định sẽ tạo điều kiện oxy hoá

mạnh có khả năng tiêu diệt vi khuẩn. HOCl là axit không bền, dễ bị phân huỷ tạo thành axit Clohyđric và oxy

nguyên tử.

HOCl Cl ­ + OH +

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

1000 Q a y ⋅

=

Trong đó: Q: lưu lượng đặc trưng của nước thải m 3 /h (tính trong trường hợp mùa

mưa) a: liều lượng Clo hoạt tính a = 3(g/m 3 ). Theo điều 6.20.3­20TCN51­84

Ứng với từng lưu lượng đặc trưng ta có lượng Clo hoạt tính cần thiết như sau:

6 , 2 1000

3 285 , 957 1000

max max =

⋅ =

⋅ =

h Q a y (kg/h)

7 , 1 1000

3 4 , 635 1000

= ⋅

= ⋅

= h tb

tb Q a y (kg/s)

64 , 0 1000

3 434 , 313 1000

min min =

⋅ =

⋅ =

h Q a y (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 ″Xử lý nước thải ­ Tính toán và thiết kế các công trình “ ĐHXD­ 1974 ta chọn một Cloratơ 10HUN ­100 loại PC­3 làm việc và một Cloratơ dự phòng có các đặc tính kỹ thuật như sau:

­ Công suất theo Clo hơi : 0,4 ÷2,05 kg/h ­ Loại lưu lượng kế : PC ­3

­ áp lực nước trước ejector : 2,5÷3 kg/cm 3

­ Trọng lượng :37,5 kg ­ Lưu lượng nước : 2 m 3 /h

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 = 0,64m. ­ Chiều dài thùng L = 1,8m. ­ Lượng Clo lấy ra từ 1 m 2 bề mặt bên thùng chứa là 3 kg/h. ­ Bề mặt bên thùng chứa Clo là 3,6 m 2 . Như vậy lượng Clo lấy ra từ một thùng chứa là:

qc = 3,6. 3 = 10,8 (kg/h) ­ Số thùng chứa Clo cần thiết là:

169 , 0 80 , 10 7 , 1

0

= = = q y N tb (Thùng)

Chọn một thùng chứa công tác và một dự phòng. ­ Số thùng chứa Clo cần thiết dự trữ cho nhu cầu Clo trong một tháng sẽ là:

3 45 , 2 500

30 24 7 , 1 500

30 24 ≈ =

⋅ ⋅ =

⋅ ⋅ = tb y

N (thùng)

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

7 , 1 1000 1000 15 , 0 100 285 , 957 3

1000 1000 100 max

max = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

= b

Q a q h

(m 3 /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, b = 0,15%. ­ Lượng nước tổng cộng cần cho nhu cầu của trạm Clorator được tính theo công thức:

( ) 1000 1000 2 1 max V V y

Q + ⋅ ⋅

= (m 3 /h)

Trong đó: v1: độ hoà tan Clo trong nước (phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải), với

nhiệt độ nước thải t = 23 0 C ta có v1= 0,864 (l/g). ( Theo bảng 3.11­Xử lý nước thải­Tính toán và thiết kế các công trình­ĐHXD.1974)

v2: lưu lượng nước cần thiết để bốc hơi Clo, sơ bộ lấy v2 = 300 (l/kg).

( ) 47 , 1 1000

300 864 , 0 1000 6 , 2 =

− ⋅ ⋅ = Q (m 3 /h)

Nước Clo được dẫn ra máng trộn bằng ống cao su mềm nhiều lớp, đường kính ống 70mm với tốc độ 1,5 m/s.

I.2.11. Tính toán máng trộn – máng trộn vách ngăn có lỗ Để xáo trộn nước thải với Clo ta dùng máng trộn với thời gian xáo trộn được

thực hiện trong vòng 1 ÷ 2 phút. ­ Sơ đồ máng trộn vách ngăn có lỗ:

Máng trộn vách ngăn có lỗ thường gồm 2, 3 vách ngăn với các lỗ có đường kính từ 20 đến 100 mm. Chọn máng trộn hai vách ngăn với đường kính lỗ là 80 mm

Sơ đồ máng trộn vách ngăn đục lỗ

­ Số lỗ trong một vách ngăn được tính:

V d q n

⋅ ⋅ ⋅

= 2 max 4

π Trong đó:

qmax ­ Lưu lượng nước thải lớn nhất qmax = 0,2408(m 3 /s) d ­ Đường kính lỗ d = 0,08 (m). V ­ Tốc độ của nước chuyển động qua lỗ V = 1 (m/s).

50 1 08 , 0 14 , 3

2659 , 0 4 2 ≈

⋅ ⋅ ⋅

= n (lỗ)

Chọn 5 hàng lỗ theo chiều đứng và 10 hàng lỗ theo chiều ngang. Khoảng cách các lỗ theo chiều đứng và theo chiều ngang lấy bằng 2d = 2× 0,08 = 0,16 m.

­ Chiều ngang máng trộn sẽ là:

B = 2d×10 = 0,16×10 = 1,6 m. ­ Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ nhất là:

H1 = 2d×6 = 0,16×5 = 0,8 m.

1

1

3 2

2

1 ­ M¸ n g d Én n ­ í c v µo

2 ­ M¸ n g t h u n ­ í c r a3 ­ V¸ c h n g ¨ n ®ô c l ç

­ Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ hai là:

H2 = H1 + h Trong đó:

h: Tổn thất áp lực qua lỗ ở vách ngăn thứ nhất.

13 , 0 81 , 9 2 62 , 0

1 2 2 2

2

= ⋅ ⋅

= ⋅

= g

V h µ

(m)

⇒ H2 = 0,8 + 0,13 = 0,93 m.

Trong đó µ: hệ số lưu lượng, µ = 0,62. ­ Khoảng cách giữa các tâm các lỗ theo chiều đứng của vách ngăn thứ hai là:

0,93 : 6 = 0,16 m. ­ Khoảng cách giữa các vách ngăn được tính:

l = 1,5 x B = 1,5 x 1,6 = 2,4 m. ­ Chiều dài tổng cộng với vách trộn hai vách ngăn là:

L = 3 x l = 3 x 2,4 = 7,2 m. ­ Thời gian nước lưu lại trong bể

27 , 38 2659 , 0

2 , 7 6 , 1 8 , 0

max

1

max

= ⋅ ⋅

= ⋅ ⋅

= = q

L B H q W t (s)

I.2.12. Tính toán bể tiếp xúc li tâm Sơ đồ bể tiếp xúc li tâm

1

2 4

3

M ¸ng í c thu n­ 3 ­

2 ­ HÖ thèng ph©n phèi

1 ­ èng dÉn n­ í c vµo

4 ­ M­ ¬ng dÉn n­ í c ra

3 ­ M¸ng thu n­ í c

Bể tiếp xúc ly tâm được thiết kế giống như bể lắng đợt I không có thiết bị vét bùn. Nước thải sau khi được xử lý ở bể tiếp xúc được dẫn ra tới giếng bờ sông theo mương dẫn dài 250 m với tốc độ dòng chảy 0,8 m/s.

Thời gian tiếp xúc của clo với nước thải trong bể tiếp xúc và trong máng dẫn ra sông là 30 phút.

­ Thời gian tiếp xúc riêng trong bể tiếp xúc là

8 , 24 60 8 , 0

250 30 60

30 = ⋅

− = ⋅

− = V l t (phút)

Trong đó: l ­ chiều dài máng dẫn từ bể tiếp xúc tới giếng xả, l = 250 (m). V ­ vận tốc dòng chảy trong máng dẫn, v = 0,8 (m/s).

­ Thể tích hữu ích của bể tiếp xúc là:

34 , 358 60

8 , 24 285 , 957 max =

⋅ = ⋅ = t Q W h (m 3 )

­ Chọn 2 bể, thể tích của một bể

17 , 179 2 34 , 358

1 = = W (m 3 )

­ Diện tích của bể tiếp xúc trên mặt bằng

72 , 59 3 17 , 179

1

1 = = = H W F (m 2 )

Trong đó: H1: chiều cao công tác của bể H = 3m.

­ Đường kính của bể tiếp xúc

73 , 8 14 , 3

4 72 , 59 4 =

⋅ =

⋅ =

π F D (m)

Độ ẩm của cặn ở bể tiếp xúc 96%, cặn từ bể tiếp xúc dẫn đến sân phơi bù .

I.2.13. Thiết bị đo lưu lượng Sơ đồ máng PAC – SAN

Để đảm bảo cho các công trình xử lý nước hoạt động đạt hiệu quả, ta cần biết lưu lượng nước thải chảy vào từng công trình và sự dao động lưu lượng theo các giờ trong ngày.

Để xác định lưu lượng nước ta dùng máng Pac ­san. Kích thước máng được định hình theo tiêu chuẩn và được chọn tuỳ thuộc vào

lưu lượng nước. Với giá trị lưu lượng tính toán của trạm là:

qmax= 265,9 l/s. qtb = 635,4 l/s. qmin = 87,065 l/s.

Theo bảng 9.4 trang 340 giáo trình ″Xử lý nước thải “ ĐHXD ­1978 ta chọn máng Pac ­san có các kích thước sau:

­ Khả năng vận chuyển lớn nhất: 500 l/s ­ Khả năng vận chuyển nhỏ nhất: 5 l/s

b = 30cm L1 =135 cm L2 = 60 cm L3 =90 cm A = 84 cm B =60 cm C =22,5 cm

B

l 1 l2 l3

A W

E

I.2.14. Sân phơi bùn. Sơ đồ sân phơi bùn

Cặn sau khi lên men ở bể Mêtan và cặn từ bể tiếp xúc được dẫn đến sân phơi bùn để làm ráo cặn đến độ ẩm cần thiết.

­ Thể tích cặn từ bể tiếp xúc được tính:

25 , 2 1000 89350 03 , 0

1000 0 = ⋅

= ⋅

= TT N a W (m 3 /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 = 89350 (người)

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

6000

6000

6000

6000

Wch = W + W0

Trong đó: W ­ thể tích cặn từ bể Mê tan W = 179,19 (m 3 ). W0 ­ thể tích cặn từ bể tiếp xúc W0 = 2,25(m 3 ).

Vậy Wch = 179,19 + 2,25 = 181,44( m 3 /ngđ). ­ Diện tích hữu ích của sân phơi bùn được tính:

12264 7 , 2 2 365 44 , 181 365

0 1 =

⋅ ⋅

= ⋅ ⋅

= n q

W F ch (m 2 )

Trong đó:

q0: Tải trọng lên sân bùn. Theo bảng 5­5 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= 2m 3 /m 2 .năm.

n: Hệ số kể đến điều kiện khí hậu n = 2,7.

­ Chọn sân phơi bùn chia ra làm 12 ô ⇒ Diện tích mỗi ô:

1022 12

12264 = = f (m 2 )

Chọn kích thước mỗi ô 30m × 35m. ­ Diện tích phục vụ:

F2 = 0,2. F1 = 0,2.12264 = 2452,8 m 2 . ­ Diện tích tổng cộng của sân phơi bùn:

F = F1 + F2 = 12264 + 2452,8 =14716,8 (m 2 )