Đồ án xử lý nước thải CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO THÀNH PHỐ 1.1 Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế sơ hệ thống xử lí nước cấp cho thành phố bao gồm công việc: - Xác định tiêu chất lượng nước thiếu sau, đánh giá chất lượng nước từ xác định tiêu cần phải xử lý - Lựa chọn công nghệ xử lý nước cấp cho công đoạn phù hợp với công suất nhà máy nước cấp chất lượng nguồn nước đưa dây chuyền cơng nghệ xử lý hồn chỉnh - Tính tốn kích thước cơng trình đơn vị dây chuyền công nghệ nêu 1.2 Số liệu nước cấp trước xử lý 1.2.1 Dân số thành phố Giả sử thành phố thuộc đô thị loại I Dân số thành phố: ( TCXD 33:2006 BXD) N= 1000 × QTB 1000 × 28600 = = 190667 n 150 người Trong đó: N: Dân số thành phố QTB : Cơng suất trung bình trạm xử lý nước cấp (m3/ngày đêm) n : Định mức sử dụng nước Lấy n = 150 (l/người/ngày đêm) 1.2.2 Công suất nhà máy nước cấp Lưu lượng trung bình: ng QTB = 28600 h max Q Lưu lượng lớn theo giờ: (m3/ngày đêm) =K h max ng ng ng Qmax K max × QTB h × = K max × 24 24 m3/h Trong đó: ng K max : Hệ số dùng nước khơng điều hịa ngày lớn ng ng K max K max thành phố lớn = 1,1 – 1,2 Chọn = 1,1 ng K max : Hệ dùng nước khơng điều hịa lớn h K max = α max × bmax Lê Thị Trang – 53 MT Trang ng K max = 1,2 – 1,4 Đối với Đồ án xử lý nước thải α max : Hệ số kể đến mức độ tiện nghi cơng trình, chế độ làm việc α max = 1,2 − 1,5 α max = 1,2 sở sản xuất Chọn bmax : Hệ số kể đến dân cư khu vực Tra bảng 3.2 TCXD 33:2006/BXD ta bmax = 1,08 Từ ta tính tốn được: h K max = 1,2 ×1,08 = 1,3 h Qmax = 1,3× 1,1× 28600 = 1704 24 (m3/h) Lưu lượng nhỏ theo giờ: h Q =K h ng ng ng Qmin K × QTB h × = K × 24 24 Trong đó: ng K : Hệ số dùng nước khơng điều hịa ngày bé ng ng K = 0,8 − 0,9 K = 0,9 thành phố lớn Chọn h K ng K = 0,7 − 0,9 Đối với : Hệ dùng nước khơng điều hịa bé h K = α × bmin α : Hệ số kể đến mức độ tiện nghi cơng trình, chế độ làm việc α = 0,4 − 0,6 α = 0,6 sở sản xuất Chọn bmin : Hệ số kể đến dân cư khu vực Tra bảng 3.2 TCXD 33:2006/BXD ta bmin = 0,77 Từ ta tính tốn được: h K = 0,6 × 0,77 = 0,46 Lê Thị Trang – 53 MT Trang Đồ án xử lý nước thải h Qmin = 0,46× 0,9× 28600 = 493 24 (m3/h) 1.2.2 Chất lượng nguồn nước mặt Chỉ tiêu Nhiệt độ Đơn vị o C Giá trị QCVN (01:2009 ) Yêu cầu xử lý 21 pH 7.2 6,5 – 8,5 Độ màu theo thang Coban 90 J = 7,09 - 7.775 = - 0.685 Nhận thấy: J < chứng tỏ nước nguồn có tính xâm thực nên cần phải tạo lớp bảo vệ Cacbonat mặt thành ống kiềm hóa nước Sử dụng vơi để kiềm hóa nước 1.5.5 Lượng vơi để xử lí ổn định nước J < 0, pH0 < pHs < 8.4 => Dv = b × k1 (TCXD 33:2006) Trong đó: b: hệ số xác định theo đồ thị hình 6-4, TCXD 33:2006 Lê Thị Trang – 53 MT Trang Đồ án xử lý nước thải Ta có |J| = 0.685 pHo = 7,09 tra giá trị b= 0.11 => Dv = 0.11 x 3.29 = 0.3619 (mgđl/l) Chuyển đổi Dv thành đơn vị trọng lượng kỹ thuật D’v (mg/l): Dv' = Dv × e × 100 100 = 0,3619 × 28 × = 12,67 Ck 80 (mg/l) Trong e: đương lượng hoạt chất kiềm mg/mgđl Đối với vơi tính theo CaO Ck : hàm lượng hoạt chất sản phẩm kỹ thuật Ck = 80% 1.5.6 Hàm lượng cặn lớn sau đưa hóa chất vào Cmax = C0max + 0.25 x M + Kp Pp + D’v (mg/l) Trong đó: C0max: hàm lượng cặn ban đầu nước, C0max = 300 mg/l M : độ màu nước nguồn, M = 90 Pt-Co Kp : hệ số ứng với loại phèn, với phèn nhôm sạch, Kp = 0,55 Dp : liều lượng phèn đưa vào nước, Pp = 40mg/l D’v: liều lượng vôi đưa vào nước, D’v = 12,67 (mg/l) Cmax = 300 + 0.25 x 90 + 0.55 x 40 + 12,67 = 357,17 (mg/l) 1.6 Tính tốn cơng trình dây chuyền cơng nghệ Lê Thị Trang – 53 MT Trang 10 Đồ án xử lý nước thải Ta có tỉ số: Vs X MLVSS 3500 = = = = 0, 42 VT X s MLSS 8333 VS = 1,2 x 0,42 V T Để đảm bảo SS không khỏi bể gạn nước, ta tính thêm 20%: = 0,5 Ta có : VT = VF + VS VF VS VF + =1 =1 − 0,5 V V V T T T ⇒ ⇒ = 0,5 VF 1907 = = 3814 VF 0,5 0,5 Chọn VT = 0,5 ⇒ VT = (m3) Thể tích nước tháo chu kì 50% Kích thước bể SBR  Chiều sâu hoạt động bể SBR: H = m Chiều sâu xây dựng bể SBR: Hb = H + hbv = + 0,5 = 4,5 (m) hbv : chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 m Diện tích mặt bể : F= VT 3814 = = 953,5 H (m2) Chọn kích thước bể : B x L = 31 x 31 (m) Chiều sâu rút nước hF = 50%H = m Chiều cao phần chứa bùn: hb = 42% H = 0,42x = 1,68 m Chiều cao an toàn lớp bùn : han toàn = 8% x = 0,32 m Thể tích phần chứa bùn : VS = 0,42 x VT = 0,42 x 3814 = 1601,9 m3 Thời gian lưu nước tổng cộng bể: τ = 10 – 50 giờ)  × VT × 3814 = = 15, Q 1486 h (thỏa mãn từ BOD hòa tan nước đầu LBOD5 đầu = LBOD5 hoà tan + LBOD5 chứa cặn lơ lửng = 30 mg/l Hàm lượng chất hữu dễ phân hủy sinh học theo BOD 20 chứa 43,3 mg/l cặn lơ lửng đầu ra: + LBOD20 chứa cặn lơ lửng= 0,65 x 43,3 = 28,1 mg/l + LBOD20 bị oxy hoá hết chuyển thành cặn tăng lên 1,42 lần (1 mg BOD tương đương 1,42 mg O2): 1,42 x 28,1 = 39,9 mg/l + Lượng BOD5 chứa cặn lơ lửng đầu ra: LBOD5 chứa cặn lơ lửng = 0,68 x 39,9 = 27,1 mg/l Lê Thị Trang – 53 MT Trang 52 Đồ án xử lý nước thải Lượng chất hữu theo BOD5 hoà tan khỏi bể: LBOD5 hoà tan = 30 – 27,1 = 2,9 mg/l V= Q * So X * (F / M ) (m3) Ta tích bể SBR: X= Nồng độ bùn hoạt tính bể: Qm × So 1907 × 204, = = 1021 V × (F / M ) 3814 × 0,1 mg/l Trong đó: X: Nồng độ bùn hoạt tính, mg/l V: Thể tích bể SBR, m3 F/M: Tỷ lệ BOD5 có nước thải bùn hoạt tính, F/M = 0,1 grBOD 5/1gr bùn hoạt tính Qm: Lưu lượng cần xử lý mẻ So :LBOD5 đầu vào Hàm lượng chất hữu bay cặn lơ lửng đầu vào: 65% x LSS = 0,65 x 54,17 = 35,2 mg/l Nồng độ bùn cặn thực bể: X1 = Xcặn vô + X / 0,7 (54,17 – 35,2) + 1021/ 0,7 = 1477,5 mg/l Khối lượng bùn hoạt tính cần có bể (khơng xả đi): Gbùn= V × X = 3814 × 1021 × 10-3 = 3894 kg Khối lượng bùn cặn bể: Go = 3814 x 1477,5 x 10-3= 5635,2 kg  Tính thể tích bùn trước xả Chọn thời gian lưu bùn 10 ngày Mỗi bể làm việc mẻ/ngày, nên sau 10 ngày bể làm việc 20 mẻ 20 Gn = G0 + ∑ Pxn / 0,7 + SS n n=1 Lượng bùn bể mẻ thứ n là: (kg) Trong đó: G0 : Lượng bùn cần trì bể sau lần xả, G0= 5635.2 (kg) Px : Lượng bùn sinh mẻ thứ n, kg SS : Lượng cặn hữu vào bể mẻ, kg Pxn =Y (So – S)Q – Kd.Gn-1 Trong đó: Y : Hệ số động học = 0,6 mg/mg Lê Thị Trang – 53 MT Trang 53 Đồ án xử lý nước thải So : Lượng BOD5 đầu vào: So = 204,2 mg/l S : Lượng BOD5 hoà tan khỏi bể: S = 2,9 mg/l Kd = 0,05 ngày-1 Gn-1 : Nồng độ bùn hoạt tính bể mẻ trước + Mẻ thứ nhất: Px1= 0,6 × (204,2 – 7,2) × 1907 ×10-3 - 0,05 × 3894 = 35,63 kg SS1 = (54,17 – 35,2) × 1907 × 10-3 = 36,18 (kg) Tổng bùn cặn sau mẻ thứ : G1 = Go + Px1/0,7 + SS1 = 5635,2+ 35,63/0,7 + 36,18 = 5722,3 kg Lượng bùn cần xả sau mẻ 1: Gxả = G1 – Go = 5722,3 – 5635,2 = 87,08 kg + Mẻ thứ hai: Px2 = 0,6 × (204,2 – 7,2) × 1907 ×10-3 - 0,05 × (3894 + 35,63) = 33,85 (kg) G2 = G1 + Px2/0,7 + SS1 = 5715,3+ 33,85/0,7 + 36,18 = 5806,8(kg) + Tính tốn tương tự cho mẻ Giả sử hàm lượng bùn hoạt tính lắng xuống có hàm lượng chất rắn 10 g/l khối lượng riêng 1,008 kg/lit Thể tích bùn mẻ thứ n: Vbùn = Gn/(1,008 x10) (m3) Trong đó: 1,008 kg/l khối lượng riêng bùn 10 g/l: hàm lượng chất rắn có bùn hoạt tính lắng xuống Chiều cao bùn bể: hb= Vbùn/Fbể Kết thể bảng: Lê Thị Trang – 53 MT Trang 54 Đồ án xử lý nước thải Qua kết ta thu được: với chu kì xả bùn 10 ngày, chiều cao bùn 0,76 m tương đương với lượng bùn 7330,5 kg thể tích 727,23 m3 Lượng bùn cần trì bể G = 3894 kg Lượng bùn xả Gbx = (7196,4 - 3894) x bể = 19814,4 kg Thể tích bùn cần xả 10 ngày: Vbx = Gbx / (1,008 × 10) = 19814,4 / (1,008 × 10) = 1965,7 m3 Chiều cao phần nước lắng lớp bùn: hn = – 0,75 = 3,25 m  Tính tốn hệ thống cấp khí cho bể SBR: Lưu lượng khơng khí đơn vị tính m làm m nước thải: D= z ( La − Lt ) k1 × k2 × n1 × n2 × ( C p − C ) Trong đó: z :Lượng oxy đơn vị tính mg để giảm mg BOD ; z = 1,1 (với bể SBR làm hoàn toàn) k :Hệ số kể đến kiểu thiết bị nạp khí, lấy theo theo bảng 7.26 TCXDVN 51/2008 Với thiết bị nạp tạo bọt khí cỡ trung bình, k = 0,75 k :Hệ số kể đến chiều sau đặt thiết bị k = 2,52 (với h = 4m I = m /m.h) n :Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ nước thải n = 1+ 0,02 (T - 20) = 1+ 0,02 (20 - 20) = Lê Thị Trang – 53 MT Trang 55 Đồ án xử lý nước thải n :Hệ số kể đến thay đổi tốc độ hòa tan oxy nước thải so với nước sạch, n = 0,7 C :Nồng độ trung bình oxy bể SBR Ta có C = mg/l C :Độ hịa tan oxy khơng khí vào nước phụ thuộc vào chiều sâu lớp nước bể Được xác định theo công thức: h 4   CT × 10,3 + ÷ 9, × 10,3 + ÷ 2 2   Cp = = = 7, 41 10,3 10,3 mg/l C :Độ hịa tan oxy khơng khí vào nước phụ thuộc vào nhiệt độ áp suất Theo bảng 2-1: Xử lý nước thải - 1978 ta có: Với T = 20 C C = 9,2 mg/l ⇒D= 1,1× ( 204, − 30 ) = 42, 47 0,75 × 2,52 × 1× 0,7 × ( 7, 41 − ) I= Cường độ nạp khí u cầu: D × H 42, 47 × = = 61,3 t0 2, 77 m/m m/m Với t0 thời gian nạp khí cho bể, t0 = 2,77 h Lưu lượng khơng khí cần thổi vào bể SBR đơn vị thời gian là: V = D×Q = 42, 47 × 953,3 = 6747,8 m/h = 1,87 m3/s Hệ thống phân phối khí bố trí thành bể chạy dọc theo thành bể xuống đáy bể với ống nhánh Ống đặt thành bể với lưu lượng khí thổi vào Qch = 1,87 m3/s Vận tốc ống từ (9 fc = ÷ 15m/s), chọn vận tốc v = 12,5 m/s Qch 1,87 = = 0,15 v 12,5 m2 Tiết diện ống : Dc = 4× f = π × 0,15 = 0, 437 3,14 Đường kính ống : m Chọn D = 500 mm Kiểm tra lại vận tốc đường ống ta có : Vc = Qch / f = 1,87 / 0,19645 = 9,5 m/s thỏa mãn Chọn ống gồm 40 ống nhánh, khoảng cách tâm ống nhánh liên tiếp: (L – x a) /39 = (31 – x 0,485) / 39 = 0,77 m Với a: Khoảng cách tâm óng phía ngồi đến tường Lê Thị Trang – 53 MT Trang 56 Đồ án xử lý nước thải Lưu lượng vào ống nhánh là: qn = Qch/ 40 = 1,87/40 = 0,04675 m3/s = 2805 l/phút Vận tốc ống nhánh – m/s Chọn v = m/s fn = Tiết diện ống nhánh : Qnh 0, 04675 = = 0, 008 v Dn = 4× f = π m2 × 0, 008 = 0,1 3,14 Đường kính ống nhánh : m Chọn D = 100 mm Kiểm tra lại vận tốc đường ống ta có : Vn = Qch / f = 0,04675/0,00785 = m/s (thỏa mãn) Chọn thiết bị phân phối khí loại đĩa sứ, bố trí dạng lưới với lưu lượng khí 11 - 96 l/phút.cái Chọn lưu lượng 40 l/phút.cái Số đĩa nhánh: 2805/40 = 70,125 Chọn n = 71 đĩa Khoảng cách đĩa nhánh (31 – x 1,5) / 70 = 0,4 m 2.3.6 Bãi lọc sinh học Sử dụng bãi lọc sinh học dạng cánh đồng tưới với mục đích tận dụng khả tự làm đất thực vật để loại bỏ chất nhiễm có nước thải để khử trùng nước thải đồng thời trồng số loại trồng có khả thích nghi mơi trường Ftd = Diện tích thực dụng cánh đồng tưới: Q 22880 = = 286 q0 80 Trong đó: Q: lưu lượng trung bình ngày đêm nước thải (m3/ngày đêm) q0: tiêu chuẩn tưới nước (tra bảng phụ lục V - trang 229 Xử lý nước thải, PGS.TS Hồng Huệ) Fdt = α × Ftd × Diện tích dự trữ cánh đồng tưới: q0 = 0,5 × 286 × 0,3 = 42,9 qdt (ha) Trong đó: α : hệ số đặc trưng cho lượng nước xả ô dự trữ Đối với cánh đồng có α = 0,5 nhiều loại trồng khác với nhiệt độ > 10 C q0 = 0,3 − 0,5 qdt Lê Thị Trang – 53 MT Chọn q0 = 0,3 qdt Trang 57 Đồ án xử lý nước thải Diện tích cơng trình phụ trợ: Fpt = 20% (Ftd + Fdt) = 65,78 Tổng diện tích cánh đồng tưới: F = Ftd +Fdt Fpt = 286 + 42,9 + 65,78 = 394,68 Lựa chọn kích thước bãi: L x R = 2500 x 1600 Chia bãi thành 20 ơ, có kích thước 500 x 400 m 2.3.7 Tính tốn bể nén bùn Thiết kế bể nén bùn kiểu đứng Lượng bùn dư xả sau 10 ngày (1 chu kì xả bùn) là: P = 1965,7 m3 qb = Lượng bùn xả là: 1965,7 = 8,19 10 × 24 m3 Lượng bùn dư bể nén bùn có kể đến độ tăng sinh khối bùn 1h: qb max = k × q = 1,3 ×8,19 = 10,65 m3 Diện tích hữu ích bể nén bùn đứng là: Fhd = qb max 10,65 = = 14,79 × v n × 0,1× 10−3 × 3600 Ftt = Diện tích ống trung tâm: m2 qb max 10,65 = = 0,053 n × vtt × 28× 10 −3 × 3600 m2 Trong đó: v: Vận tốc chuyển động chất lỏng bể nén bùn kiểu đứng, v = 0,1 mm/s vtt: Vận tốc chuyển động bùn ống trung tâm (m/s) n: số bể nén bùn Diện tích tổng cộng bể nén bùn đứng: F = Fhd + Ftt = 14,79 + 0,053 = 14,84 D= Chọn F = 14,85 m2 4× F ×14,85 = = 4,35 π 3,14 Đường kính bể nén bùn: m Dtt = × Ftt × 0,053 = = 0,26 π 3,14 Đường kính ống trung tâm: m Đường kính ống loe 1,35 lần đường kính ống trung tâm: Dl = 1,35 x Dtt = 1,35 x 0,26 = 0,35 m Lê Thị Trang – 53 MT Trang 58 Đồ án xử lý nước thải Đường kính chắn 1,3 lần đường kính ống loe: Dc = 1,3 x Dl = 1,3 x 0,35 = 0,455 m Chiều cao phần lắng bể nén bùn: hl = v × t = 0,1× 10−3 × 10 × 3600 = 3,6 (m) Trong đó: t: thời gian nén bùn, t = 10 (bảng 7.29 – TCXD 51: 2008) Phần nón cụt có góc nghiêng 600 Đường kính đáy bé d = m Chiều cao hình nón cụt: hch = D−a 4,35 − = = 2,9  60   60  × t g ữ ì tg ữ    Chiều cao phần bùn hoạt tính nén: m hb = H ch − h0 − hth = 2,9 − 0,3 − 0,3 = 2,3 m Trong đó: h0: khoảng cách từ đáy ống loe đến chắn h0 = 0,3 – 0,5 m chọn h0 = 0,3 m hth: chiều cao lóp nước trung hòa hth = 0,3 m Chiều cao bể: H = hl + hch + hbv = 3,6 + 2,9 + 0, = 6,9 m Lượng bùn tách q trình nén: qbn = q × P1 − P2 99 − 95 = 10, 65 × = 8,52 100 − P2 100 − 95 m3/h Trong : P1; P2 : độ ẩm bùn hoạt tính dư trước sau nén (bảng 7-29 TCXDVN 51-2008) Nước tách từ bể lắng dẫn trở bể tuyển để xử lý bùn đưa vào bể mê tan 2.3.8 Tính tốn bể mê tan Bể metan thiế kế nhằm mục đích xử lý sinh học loại cặn Các loại cặn dẫn tới bể mê tan để xử lý gồm : + Rác từ song chắn rác nghiền + Cặn tách từ bể tuyển + Bùn hoạt tính dư từ bể nén bùn Lượng rác nghiền nhỏ từ độ ẩm p1 = 80 % đến độ ẩm p2 = 95 % Lê Thị Trang – 53 MT Trang 59 Đồ án xử lý nước thải Wr = W1 × 100 − p1 100 − 80 = 2,6 × = 10, 100 − p2 100 − 95 m3/ngày W1: lượng rác vớt lên từ song chắn rác với độ ẩm 80% (m3/ngày) Lượng cặn từ bể tuyển nổi: Wc =  Gc 724,5 × 24 = × 24 = 17,39 γc 1000 m3/ngày Lượng bùn dư từ bể nén bùn Wbn = k × qbn × 24 = 1, ×8,52× 24 = 245,38 m3/ngày k: hệ số tăng trưởng khơng bùn hoạt tính k= 1,15 – 1,25 ,lấy k = 1,20 Tổng thể tích hỗn hợp cặn : W = Wr + Wc +Wb = 10,4 + 17,39 + 245,38 = 273,17 m3/ngày Độ ẩm trung bình hỗn hợp cặn :  C + Bk + Rk  PHH = 100 × 1 − k ÷ W   Trong : Rk: Khối lượng chất khô rác nghiền Rk = Wr × ( 100 − Pr ) 10, × ( 100 − 95 ) = = 0,52 100 100 tấn/ngày Ck: Lượng chất khô cặn tươi Ck = Wc × ( 100 − Pc ) 17,39 × ( 100 − 95 ) = = 0,87 100 100 tấn/ngày Bk: Lượng chất khơ bùn hoạt tính dư Bk = Wb × ( 100 − Pb ) 245,38 × ( 100 − 97 ) = = 7,36 100 100 tấn/ngày  0,52 + 0,87 + 7,36  ⇒ PHH = 100 ì ữ = 96,8% 273,17   Với độ ẩm hỗn hợp cặn 96,38 % > 94% ta chọn chế độ lên men ấm với nhiệt độ 33-350C Dung tích bể metan tính : Lê Thị Trang – 53 MT Trang 60 Đồ án xử lý nước thải Wm = W ×100 d m3 d : Liều lượng cặn tải ngày đêm (%) ,lấy theo bảng 7-32 TCXDVN 51-2008 Với PHH = 95,54 % chế độ lên men ấm ta có d = 10,5 ⇒ Wm = 273,17 ×100 = 2601,62 10,5 m3 W= Chọn bể metan thể tích bể: Wm 2601,62 = = 650, 4 m3 Theo bảng 3.8 “ Xử lý nước thải - Tính tốn thiết kế cơng trình ĐHXD - 1974” ta nội suy thu kích thước bể: D = 10,75 m y= a − n× D 100 h1 = 1,6 H = 5,5 m h2 = 1,85 m m Lượng khí đốt thu trình lên men cặn tính : Trong : a: khả lên men lớn chất không tro cặn tải a= 53 × ( C0 − R0 ) + 44 × B0 C0 + R0 + B0 % C0: lượng chất không tro cặn tươi C0 = Ck × ( 100 − Ac ) × ( 100 − Tc ) 100 ×100 tấn/ngày Ac: độ ẩm háo nước ứng với cặn tươi Ac = 5-6 % ,chọn Ac = 6% Tc: độ tro chất khô tuyệt đối ứng với cặn tươi Tc = 25% C0 = 0,87 × ( 100 − ) × ( 100 − 25 ) = 0, 61 100 ×100 R0 = R0: lượng chất không tro rác nghiền : tấn/ngày Rk × ( 100 − AR ) × ( 100 − Tr ) 100 × 100 AR: độ ẩm háo nước ứng với rác nghiền AR = 5-6% chọn 5% Tr : độ tro chất khô tuyệt đối ứng với rác nghiền, Tr = 25% Lê Thị Trang – 53 MT Trang 61 Đồ án xử lý nước thải R0 = 0,52 × ( 100 − ) × ( 100 − 25 ) = 0,37 100 ×100 tấn/ngày B0 : lượng chất không tro bùn hoạt tính dư B0 = Bk × ( 100 − Ab ) × ( 100 − Tb ) 100 ×100 Ab : độ ẩm háo nước ứng với bùn hoạt tính dư, Ab= 6% Tb; độ tro chất khơ tuyệt đối ứng với bùn hoạt tính dư, Tb = 27% B0 = ⇒a= 7,36 × ( 100 − ) × ( 100 − 27 ) = 5,05 100 ×100 tấn/ngày 53 × ( 0,61 − 0,37 ) + 44 × 5,05 = 39,95(%) 0,61 + 0,37 + 5,05 n :hệ số phụ thuộc vào độ ẩm cặn đư vào bể lấy theo bảng 7.33 TCXDVN51/2008 Nhiệt độ Giá trị hệ số n với độ ẩm cặn đưa vào bể p (%) lên men (0C )33 93 94 95 96 97 1,05 0,89 0,72 0,56 0,40 với P = 96,38 %; nhiệt độ 33o ta có n = 0,5 Liều lượng cặn tải ngày đêm D = 10% nên lượng khí thu q trìn lên men: y= a − nd 39,95 − 0,5 ×10,5 = = 0,347( m3 / kg ) 100 100 Lượng khí tổng cộng thu là: K = y × (C0 + B0 + R0 ) × 1000 = 0,347 × ( 0,61 + 0,37 + 5,05 ) ×1000 = 2092 m3/ngày Bảng: Các thông số thiết kế bể mê tan Nhiệt độ lên men Số bể 330C Thể tích (m3) 650,4 Đường kính (m) 10,75 2.3.9 Sân phơi bùn Lê Thị Trang – 53 MT Trang 62 Chiều cao thiết kế (m) H h1 h2 5,5 1,6 1,85 Đồ án xử lý nước thải Cặn sau lên men bể mê tan dẫn đến sân phơi bùn để làm cặn đến độ ẩm cần thiết Diện tích hữu ích sân phơi bùn tính : F1 = W × 365 273,17 × 365 = = 18464, 27 q0 × n × 2, m2 Trong : W - Tổng thể tích hỗn hợp cặn, W = 273,17 ((m3/ngđ) q0 - tải trọng lên sân bùn Theo bảng 5-5 Giáo trình “ Xử lý nước thải – ĐHXD -1978” Với nhân tạo có hệ thống rút làm khơ cặn bùn hoạt tính lên men ta có q0 = m3/m2.năm n: Hệ số kể đến điều kiện khí hậu n = 2.7 Chọn sân phơi bùn chia làm ô f = Diện tích ô : 18464, 27 = 2308 m2 Chọn kích thước 50 x 46,5 m Diện tích phục vụ : × F2 = 0,2 f = 0,2 × 18464,27 = 3692,9 m2 Tổng diện tích sân phơi bùn : F = F1 + F2 = 18464,27 + 3692,9 = 22157 (m2) Vậy tổng diện tích sân phơi bùn 22157 m2 2.3.10 Sân phơi cát Diện tích hữu dụng sân phơi cát: F= W × 365 5,35 × 365 = = 488, h (m2) Trong đó: W: thể tích cát lắng bể lắng cát ngày (m3/ngày) H: Chiều cao lớp cát, h = – m chọn h = m Chọn kích thước sân phơi cát: L x B = 25 x 20 m 2.4 Tính tốn cao trình 2.4.1 Tính tốn theo đường nước Khu đất chọn để đặt trạm xử lý có cao trình cốt mặt đất 26 m Giả sử cao trình mực nước cao nguồn tiếp nhận zs = 23 m Lê Thị Trang – 53 MT Trang 63 Đồ án xử lý nước thải Để nước thải tự chảy mực nước cơng trình đầu trạm phải lớn mực nước cao sông tổn thất qua cơng trình đơn vị đồng thời phải đảm bảo vịt trí cửa xả thải cao mực nước sông tối thiểu 2,5 m Tổn thất cơng trình đơn vị sau: (bảng 3-21, trang 182 Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải sinh hoạt công nghiệp, Lâm Minh Triết) + Ngăn tiếp nhận, chọn ∆n = 0,2 m + Song chắn rác, ∆scr = 0,1 m (tính tốn) + Bể lắng cát: ∆c = 10 – 20 cm, chọn ∆c = 20 cm = 0,2 m + Bể tuyển nổi, chọn ∆tn = 0,3 m + Bể SBR, ∆SBR = 25 – 40 cm, chọn ∆SBR = 0,3 m + Cánh đồng tưới, ∆t = 0,1 m + Giả sử tổn thất dọc đường qua đoạn mương dẫn hm = 0,1 m Mực nước cống xả sông:Z1 = 2,5 + zs = 2,5 + 23 = 26,5 m Mực nước mương dẫn trước cống xả: Zm1 = Z1 + hm = 26,5 + 0,1 = 26,6 m Mực nước cánh đồng tưới: Zt = Zm1 + ∆t = 26,6 + 0,1 = 26,7 m Mực nước mương dẫn trước cánh đồng tưới: Zm2 = Zt + hm = 26,7 + 0,1 = 26,8 m  Đối với bể SBR Cốt mực nước cao bể SBR: ZSBR = Zm2 + ∆SBR = 26,8 + 0,3 = 27,1 m Cao trình đỉnh bể SBR: Zđỉnh = ZSBR + hbv = 27,1 + 0,5 = 27,6 m Cao trình đáy bể SBR: Zđáy = ZSBR – H = 27,1 – = 23,1 m (với H = 4m chiều sâu hoạt động bể) Mực nước mương dẫn trước bể SBR: Zm3 = ZSBR + hm = 27,1 + 0,1 = 27,2 m  Đối với bể tuyển nổi: Mực nước cao bể tuyển nổi: Ztn = Zm3 + ∆tn = 27,2 + 0,3 = 27,5 m Cao trình đỉnh bể tuyển nổi: Zđỉnh = Ztn + hbv = 27,5 + 0,5 = 28 m Cao trình đáy bể tuyển nổi: Zđáy = Ztn – hL-hT = 27,5 – 1,5 – = 23 m Trong đó: hL: Chiều cao vùng lắng, hL = 1,5 m hT: Chiều cao ngăn tuyển nổi, hT = 3m Mực nước mương dẫn trước bể tuyển nổi: Z4 = Ztn + hm = 27,5 + 0,1 = 27,6 m  Đối với bể lắng cát Mực nước cao bể lắng cát: Zc = Z4 + ∆c = 27,6 + 0,2 = 27,8 m Cao trình đỉnh bể lắng cát: Zđỉnh = Zc + hbv = 27,8 + 0,4 = 28,2 m Lê Thị Trang – 53 MT Trang 64 Đồ án xử lý nước thải Cao trình đáy bể lắng cát: Zđáy = Zc – Hn – hc = 27,8 – 0,5 – 0,4 = 26,9 m Mực nước mương trước bể lắng cát: Z5 = Zc + hm = 27,8 + 0,1 = 27,9 m  Đối với song chắn rác Mực nước mương đặt SCR: ZSCR = Z5 + ∆SBR = 27,9 + 0,1 = 28 m Cao trình đỉnh mương có SCR: Zđỉnh = ZSCR + hbv = 28 + 0,5 = 28,5 m Cao trình đáy mương đặt SCR: Zđáy = ZSCR – h = 28 – 0,65 = 27,35 m (h: chiều sâu lớp nước mương, h = 0,65 m) Mực nước muơng trước SCR: Z6 = ZSCR + hm = 28 + 0,1 = 28,1 m  Đối với ngăn tiếp nhận Mực nước cao ngăn tiếp nhận: Zn = Z6 + ∆n = 28,1 + 0,2 = 28,3 m Cao trình đỉnh ngăn tiếp nhận: Zđỉnh = Zn + hbv = 28,3 + 0,5 = 28,8 m Cao trình đáy ngăn tiếp nhận: Zđáy = Zn – H = 28,3 – = 23,9 m (với H = m chiều cao lớp nước ngăn tiếp nhận.) 2.4.2 Tính tốn theo đường bùn Rác từ SCR qua máy nghiền rác cặn từ bể tuyển đưa vào bể mê tan với cao trình đỉnh bể 31,95 m ( xây nửa chìm nửa nổi, chìm mặt đất 3m) Bùn từ bể SBR bơm vào bể nén bùn có cao trình đỉnh bể nén bùn 31 m Cao trình đáy bể nén bùn là: Hđáy = Zđỉnh – H = 31 – 6,9= 24,1 m (với H: chiều cao xây dựng bể nén bùn, H = 6,45 m) Mực nước cao bể nén bùn: Znb = Zđỉnh – hbv = 31 – 0,4 = 30,6 m Lê Thị Trang – 53 MT Trang 65 Đồ án xử lý nước thải Lê Thị Trang – 53 MT Trang 66 ... LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1 Lưu lượng chất lượng nước thải sinh hoạt 2.1.1 Lưu lượng Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình lấy 80% lưu lượng nước cấp nên ta có: tb QNT = 80%QNC = 80% × 28600. .. 66 − 65 (m) Tính toán máng thu nước rửa lọc Chiều rộng bể 4,4 m, ta đặt bể máng thu nước rửa lọc có đáy hình tam giác Khoảng cách máng d = 3.3 m Lưu lượng nước rửa thu vào máng: qm = W × d × lm... chuyền công nghệ xử lý lựa chọn dựa tiêu chất lượng nguồn nước lưu lượng nước cấp cần xử lý Đánh giá sơ chất lượng nguồn nước ban đầu nhận thấy với loại nước nguồn cần xử lý chủ yếu chất rắn lơ lửng,