Đồ án Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị.

Hiện nay, số lượng người dân ở các khu đô thị ngày càng gia tăng cùng với tốc độ đô thị hóa ngày càng tăng cao, kéo theo đó vấn đề ô nhiễm môi trường cũng đáng lo ngại. Để đảm bảo sức khỏe cộng đồng và bảo vệ môi trường thì việc xử lý nước thải đô thị là cấp thiết. Việc xả nước thải đô thị chưa qua xử lý vào môi trường nước trước tiên khiến nước bị giảm độ trong. Các chất phân hủy sinh học khi thải vào nước thúc đẩy hoạt động sinh học trong các nguồn nước, dẫn đến giảm nồng độ oxy hòa tan, gây thiếu oxy trong nước, ảnh hưởng đến các sinh vật trong nước. Việc giải phóng các chất vi lượng có thể gây ra những ảnh hưởng độc hại đến hệ động vật và thực vật trong nước. Nước là tài nguyên cần thiết trong mọi hoạt động của người dân, nếu nước bị ô nhiễm dẫn đến môi trường ô nhiễm, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người, lâu dần có thể dẫn đến ung thư và các bệnh nguy hiểm khác. Quy trình xử lý nước thải đô thị Thông thường, nước thải khu đô thị thường được thực hiện bằng phương pháp sinh học giúp loại bỏ hết các tạp chất, xử lý hoàn toàn nước thải trước khi đưa vào môi trường nước mà không cần sử dụng nhiều hóa chất hay chất tẩy rửa.Quá trình xử lý nước thải đô thị được thực hiện như sau: Xử lý sơ bộ: Trước tiên, nước thải đi qua song chắn rác, các rác thải,túi ni lông, thức ăn thừa, chất rác thải rắn được giữ lại để làm giảm thiệt hại cho hệ thống trong quá trình lọc nước. Xử lý sơ cấp: Loại bỏ các rác thải kích thước nhỏ, bụi bẩn, bụi mịn có trong nước thải. Nước thải được giữ trong 1 bể chứa, tại đây, các chất rắn nặng có thể lắng xuống dưới, chất béo và rác thải nhẹ nổi lên trên. Các chất thải ở dưới đáy và các chất thải nổi lên trên được xử lý, nước ở giữa được chuyển sang xử lý ở giai đoạn thứ cấp. Xử lý thứ cấp: Đây là giai đoạn quan trọng nhất trong phương pháp xử lý sinh học. Các chất hữu cơ còn lại, chất rắn lơ lửng, vi khuẩn, vi trùng được loại bỏ hết trước khi đưa nước ra môi trường. Ở giai đoạn này, các vi sinh vật kị khí được sử dụng để chuyển hóa nito hữu cơ thành nito amoniac. Tiếp theo, quá trình nitrat hóa sinh học diễn ra, phân tách nito amoniac thành nito nitrit và nito nitrat, phản ứng xảy ra nhờ vi sinh vật tự dưỡng. Ngoài ra, trong nước thải đô thị còn chứa một lượng bùn thải lớn. Một số phương pháp xử lý bùn an toàn như bón vôi, sử dungj vi sinh vật hiếu khí và kị khí ổn định bùn, trành mùi hôi. Quá trình phân hủy kị khí lamg giảm lượng bùn và tạo ra khí sinh học, loại bỏ lượng nước dư thừa. Hệ thống xử lý nước thải đô thị là một trong những thành tựu góp phần đem lại một đô thị xanh cho thành phố. Các thành phố lớn nếu áp dụng công nghệ lọc nước thải, sẽ giúp cho nguồn nước không bị ô nhiễm, không bị hiện tượng rác thải làm tắc các cống rãnh, không còn hiện tượng ngập lụt sau mỗi trận mưa lớn. Cân bằng hệ vi sinh vật, động vật, thực vật trong nước, giảm tình trạng ô nhiễm môi trường đất, ô nhiễm không khí.

NỘI DUNG

Tổng quan về nước thải đô thị

1 Giới thiệu nước thải đô thị

Nước thải đô thị đề cập đến tất cả các nguồn nước thải phát sinh trong khu vực đô thị, bao gồm bốn thành phần chính: nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất, nước thải thấm qua và nước thải tự nhiên.

1.2 Phân loại nước thải đô thị:

Nước thải sinh hoạt chiếm từ 50 đến 60% tổng lượng nước thải, được hình thành từ các hoạt động hàng ngày của người dân, bao gồm tắm rửa, ăn uống, vệ sinh và bài tiết Loại nước thải này thường chứa nhiều tạp chất, với 52% là chất hữu cơ và 48% là chất vô cơ cùng với vi khuẩn gây bệnh.

Nước thải sản xuất, chiếm từ 30 đến 36%, là loại nước thải phát sinh từ các nhà máy và xí nghiệp công nghiệp Thành phần chủ yếu của nước thải này bao gồm các chất hữu cơ, chất vô cơ, dầu mỡ, hợp chất lơ lửng, và kim loại nặng, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường nếu không được xử lý đúng cách.

Nước thải thấm qua, chiếm từ 10 đến 14%, là nước mưa thấm vào hệ thống cống rãnh qua nhiều phương thức khác nhau, bao gồm các khớp nối, ống dẫn và thành của hố gas.

1.3 Đặc điểm của nước thải đô thị

Sự phát triển của thành phố phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm điều kiện khí hậu và các đặc trưng riêng như dân số và số lượng nhà máy hoạt động.

- Tính chất và lưu lượng thường sẽ thay đổi theo mùa cũng như là giữa các ngày đi làm và các ngày nghỉ

- Lượng cát trong nước thải nhiều nên thường sẽ phải có bể lắng cát riêng

- Do khối lượng xử lý lớn nên lượng bùn thải tạo ra nhiều nên cũng đòi hỏi phải có một hệ thống xử lý bùn riêng

Nước thải là sản phẩm kết hợp từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp, do đó, thành phần ô nhiễm của nó rất phức tạp và khó khăn trong việc xử lý.

1.4 Thành phần của nước thải đô thị

- Hàm lượng BOD có trong nước thải sau khi được xử lý sơ bộ:

 Hệ thống thoát nước riêng từ 50 – 70g

 Hệ thống thoát nước chung từ 60 – 80g

Khoảng 1/3 chất ô nhiễm tồn tại dưới dạng hòa tan, trong khi 2/3 còn lại ở dạng hạt Chất ô nhiễm dạng hạt có khả năng lắng gạn, nhưng tỷ lệ chất ô nhiễm lắng gạn được trong hệ thống thoát nước chung cao hơn so với hệ thống riêng.

Tỉ lệ COD:BOD của nước thải đô thị thường nằm trong khoảng từ 2 – 2,5, do đó cần thiết phải thực hiện biện pháp lắng đọng sơ bộ để loại bỏ các chất ô nhiễm có thể lắng gạn, nhằm giảm tỉ lệ này xuống dưới 2, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Khi phân tích nước thải đô thị, cần chú ý đến các nguyên tố độc hại như kim loại nặng (kẽm, đồng, chì, cadimi, niken, thủy ngân), với hàm lượng thường dưới 9mg/l, nhưng lại cao hơn trong các môi trường tự nhiên Ngoài ra, các chất hoạt động bề mặt như xà phòng, bột giặt và các chất tẩy rửa cũng gây khó khăn cho các trạm xử lý nước thải có rêu.

Trong nước thải đô thị, nồng độ tổng Nitơ (N) chiếm khoảng 15-20% nồng độ BOD5, với lượng bổ sung hàng ngày khoảng 10-15g/người.

- Photpho: Phần bổ sung hàng này của photpho rơi vào khoảng 4g/người

1.5 Các chỉ tiêu đánh giá nước thải đô thị

Nhiệt độ nước trong môi trường tự nhiên bị ảnh hưởng bởi thời tiết và nhiệt độ môi trường, trong khi nước thải sinh hoạt chỉ chịu tác động từ nhiệt độ môi trường Ngược lại, nhiệt độ nước thải công nghiệp phụ thuộc vào quy trình sản xuất và đặc tính của ngành, như nước thải từ nhà máy nhiệt điện hay sản xuất gang thép thường có nhiệt độ cao hơn nhiều so với môi trường Nguồn nước thải có nhiệt độ quá cao có thể gây hại cho sinh vật sống Tuy nhiên, tác động của nhiệt độ nước thải còn phụ thuộc vào vị trí địa lý và khí hậu Ở vùng ôn đới, nước thải nóng có thể thúc đẩy sự phát triển của vi sinh vật, trong khi ở vùng khí hậu xích đạo, nước nóng có thể làm thay đổi quá trình sinh hóa và trao đổi chất của sinh vật, dẫn đến mất cân bằng sinh thái.

Nước thải sinh hoạt thường có màu đen hoặc nâu, trong khi nước thải từ quy trình sản xuất có thể mang nhiều màu sắc đặc trưng do hóa chất và tính chất của sản phẩm.

Nước thải công nghiệp được phân loại theo màu sắc, bao gồm màu tự nhiên từ chất hữu cơ và màu do quy trình sản xuất Để xác định màu nước thải, Clorophantinat coban thường được sử dụng như mẫu chuẩn trong quá trình so sánh.

Nước đục xuất phát từ các hạt lơ lửng trong nước, thường là do sự phân hủy của chất hữu cơ Độ đục cao làm giảm khả năng dẫn truyền ánh sáng, ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ và quang hợp của vi sinh vật và các sinh vật tự dưỡng Do đó, nước càng đục thì mức độ ô nhiễm càng nghiêm trọng.

Nước sạch là nguồn nước không có mùi, trong khi nước có mùi cho thấy sự ô nhiễm Mùi vị trong nước thải có thể được sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm và xác định nguồn gốc phát sinh nước thải Mùi của nước thải rất đa dạng, phụ thuộc vào các hoạt động sản xuất hoặc sinh hoạt, mỗi loại nước thải đều có mùi đặc trưng riêng.

Độ pH của nước thải đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý, giúp lựa chọn phương pháp và điều chỉnh lượng hóa chất phù hợp Công nghệ xử lý sinh học rất nhạy cảm với pH, vì vi sinh vật chỉ phát triển hiệu quả trong khoảng pH 6.5 - 9.0, với môi trường lý tưởng từ 7-8 Mỗi nhóm vi khuẩn có giới hạn pH khác nhau, ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý nước thải.

- Chỉ số DO của nước thải:

Lựa chọn phương pháp xử lý

1 Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý

- Công nghệ xử lý phải đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chẩn xả thải vào nguồn thiếp nhận

- Công nghệ đảm bảo mức an toàn trong trường hợp có sự thay đổi lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm

- Công nghệ xử lý phải đơn giản, dễ vận hành, có tính ổn định cao, vốn đầu từ và chi phí vận hành phải tối ưu

- Công nghệ xử ký phải mang tính hiện đại, có khả năng sử dụng trong thời gian dài

- Ngoài ra còn phải chú ý đến:

 Lưu lượng, thành phần nước cần xử lý

 Tính chất nước thải sau xử lý

 Điều kiện thực tế vận hành, xây dựng

2 Lựa chọn công nghệ xử lý

Nước thải đô thị chủ yếu bao gồm nước thải sinh hoạt, là nguồn giàu nitrogen (N) và phosphorus (P), có thể kết hợp với nước thải sản xuất để xử lý hiệu quả Một số nhà máy có hàm lượng P cao trong nước thải, mà các hệ thống như Aerotank hay bể lọc sinh học không thể xử lý được, do đó lựa chọn bể SBR (Sequencing Batch Reactor) là một giải pháp hợp lý.

Thông số coliform thường không cao và chưa được xác định, do đó, việc xây dựng bể khử trùng là lựa chọn không bắt buộc, tùy thuộc vào mục đích xử lý nước.

Trong nước thải đô thị, lượng dầu mỡ thường không đáng kể, vì vậy việc sử dụng bể loại tạp chất nổi không cần thiết.

Công nghệ SBR cho phép lắng bùn trực tiếp trong bể, loại bỏ nhu cầu sử dụng bể lắng II Bùn thu được từ các bể cần được ép nước và chuyển giao cho các công ty chuyên xử lý để đảm bảo quá trình xử lý hiệu quả.

Song chắn rác là thiết bị quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải, giúp thu gom nước thải từ các khu dân cư và nhà máy Nước thải được dẫn vào bể thu gom, nơi có song lược rác thô với thiết bị cào tự động, liên tục gạt rác vào thùng chứa Quá trình này đảm bảo rác thải được loại bỏ hiệu quả trước khi nước thải tiếp tục được xử lý.

Tại nơi đặt song chắn rác, có thiết bị quan trắc như thiết bị đo SS, pH của nước thải đầu vào sau khi qua song chắn rác

Bể gom là một cấu trúc được xây âm dưới mặt đất, có chức năng thu gom nước thải từ các nhà máy để bơm lên hệ thống xử lý Đồng thời, bể này cũng hoạt động như một bể lắng cát Trong quá trình thu gom, các bơm chìm sẽ tự động luân phiên bơm nước qua bể xử lý chính nhờ vào đầu dò mực nước.

Nước thải từ bể thu gom sẽ được bơm lên cụm xử lý chính, bắt đầu bằng việc đi qua hai máy lọc rác tinh Những máy này có nhiệm vụ giữ lại toàn bộ rác có kích thước lớn hơn hoặc bằng 0.75 mm, trước khi nước thải tiếp tục di chuyển vào bể điều hòa.

- Bể điều hòa : Bể điều hòa được xây âm bên dưới

Nhiệm vụ của bể điều hòa là điều hòa lưu lượng và chất lượng nước thải dòng vào

Bể điều hòa được trang bị 2 máy khuấy trộn chìm và 2 bơm chìm, hoạt động liên tục để đảm bảo chất lượng nước thải Các bơm chìm có nhiệm vụ vận chuyển nước thải đến các bể SBR, góp phần vào quá trình xử lý hiệu quả.

Tăng cường hiệu quả xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là cần thiết để giảm thiểu tác động từ tải trọng tăng đột ngột lên bể SBR Đồng thời, cần hạn chế tối đa các tác hại do các chất gây ức chế, nhằm đảm bảo quá trình xử lý sinh học diễn ra hiệu quả.

 Ổn định pH của nước thải mà không cần tiêu tốn nhiều hóa chất

 Giúp cung cấp nước thải vào bể SBR được liên tục theo từng mẻ khi các phân sưởng sản xuất trong khu công nghiệp không xả nước thải

Bể SBR là một hệ thống xử lý nước thải với quy trình gồm 5 giai đoạn: cấp nước, cấp nước và sục khí, sục khí, lắng, và chắt nước trong Các giai đoạn này được thực hiện liên tục để đảm bảo hiệu quả xử lý tối ưu.

1 bể và luân phiên theo 2 bể chu kỳ hoạt động của bể SBR

Cấp nước 60 Nước thải được bơm từ bể điều hòa lên bể SBR đến lượng nước thích hợp đề xử lý thì ngừng bơm

Máy thổi khí 150 bắt đầu hoạt động, cung cấp oxy cần thiết cho các phản ứng sinh hóa trong bể, giúp phân hủy các chất hữu cơ thành chất dinh dưỡng và hỗ trợ quá trình sinh tổng hợp tế bào.

Bông bùn được tạo thành trong giai đoạn sục khí sẽ được lắng xuống nhờ trọng lực Quá trình lắng

90 được tiến hành trong môi trường tĩnh nên hiệu quả xử lý cao

60 Nước được xả ra khỏi bể thông qua thiết bị thu nước bề mặt Decanter

 Quá trình xử lý đơn giản, hiệu quả xử lý cao

 Không cần bể lắng 1, 2, không cần tuần hoàn bùn, giảm được diện tích xây dựng và chi phí đầu tư

 Vận hành tự động, lắp đặt từng phần và dễ dàng mở rộng

Quá trình xử lý ổn định có khả năng duy trì hiệu suất cao, ít bị ảnh hưởng bởi tải trọng BOD đầu vào, đồng thời đảm bảo tiêu chuẩn trong việc xử lý các hợp chất chứa nitơ và phốtpho.

Công nghệ xử lý sinh học yêu cầu tính ổn định của nước thải trước khi xử lý Sự thay đổi đột ngột về tính chất nước thải đầu vào, như hàm lượng kim loại nặng cao hoặc pH quá cao/thấp, có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả xử lý Điều này có thể gây ức chế hệ vi sinh trong bể, dẫn đến khó khăn trong việc khắc phục sự cố trong các bể vi sinh.

 Để bể hoạt động có hiệu quả cần có người vận hành phải thường xuyên theo dõi các bước xử lý nước thải

Bể khử trùng là bước quan trọng trong quá trình xử lý nước thải, nơi nước thải được đưa qua bằng trọng lực Thiết kế bể khử trùng gồm các vách ngăn và tấm chắn dòng, giúp trộn đều hóa chất clorua vôi (CaOCl2) theo liều lượng xác định Quá trình khử trùng được điều chỉnh dựa trên tín hiệu từ đầu dò, đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn loại B trước khi xả ra môi trường.

- Bể chứa bùn: Bùn được bơm hút từ bể SBR sau mỗi mẻ xử lý sang bể chứa bùn

Bể chứa bùn hình phễu có thiết bị gom bùn ở dưới, giúp chuyển bùn đến máy ép bùn bằng bơm nén trục vít để tạo thành bánh bùn Trong quá trình chuyển bùn, bùn được trộn với polymer để tăng cường khả năng gắn kết của bánh bùn.

Tính toán và thiết kế công nghệ xử lý

1 Các số liệu cơ sở

- Chọn hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư N000 dân

Tiêu chuẩn thoát nước trung bình qtb 0 lit/người.ngày(lấy bằng 100% nước cấp theo TCVN 33:2006)

- Các thông số đầu vào và ra :

Chỉ tiêu BOD5 COD SS N P VSS

2 Tính toán lưu lượng nước thải

- Lưu lượng thải trung bình ngày: Q ng tb= 𝑞𝑡𝑏 ×𝑁

- Lưu lượng trung bình giờ: Q h tb= 83,33(m 3 /h)

- Lưu lượng trung bình giây: Q s tb= 0,0231(m 3 /s)= 23,1 (l/s)

Theo bảng 2 trong mục 2.1.2 TCVN 51-84, với Q= 23,1 lit/s nội suy ta được hệ số không điều hòa K0= 2,23

- Lưu lượng giờ lớn nhất: Qmax h= Qtb h×K0= 83,33 × 2,23= 185,83 (m 3 /h)

- Lưu lượng giây lớn nhất: Qmax s= Q tb s ×K0= 0,0231 × 2,23= 0,052 (m 3 /s)

3 Mương dẫn và song chắn rác

Mương dẫn nước thải có tiết diện hình chữ nhật

Diện tích ướt mương dẫn:

Trong đó: v: vận tốc chuyển động của nước thải trước SCR, m/s (v=0,6-1 m/s; lấy v=0,8)

Thiết kế mương có chiều rộng 0,5 m

Chiều sâu mực nước trong mương dẫn:

0,5 = 0,13 (m) = 130 (mm) Chiều sâu xây dựng trước SCR:

Với hbv: chiều sâu bảo vệ tránh việc ngập do cản trở thủy lực

 Số lượng khe hở cần thiết của SCR:

Để tính toán lưu lượng nước qua các khe hở của song chắn, ta sử dụng công thức: 0,8 × 0,015 × 0,13 × 1,05 = 35 k𝑕𝑒 Trong đó, b là kích thước giữa các khe hở (đơn vị mm), k là hệ số tính tới khả năng thu hẹp của dòng chảy (thường lấy k = 1,05), và v là vận tốc nước chảy qua các khe hở của SCR với giá trị v = 0,8 m/s.

Thiết kế số khe hở lớn hơn số SCR, nên:

Với: d: bề dày SCR, theo quy phạm từ 8-10 mm, chọn d=0,01 m

 Tổn thất áp lực qua SCR:

Trong bài viết này, các thông số quan trọng được đề cập bao gồm hệ số k, tính đến tổn thất áp lực do rác vướng ở SCR với giá trị k=2; góc nghiêng α của SCR so với phương ngang, được lấy là α' = 0 độ; hệ số β phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh, với loại a có β=2,42; chiều dày d của thanh chắn rác tính bằng mét; khoảng cách b giữa các thành, cũng tính bằng mét; và vận tốc nước v qua khe, đo bằng mét trên giây.

Bảng 3.1 Tiết diện và hệ số β của thanh SCR [3]

Hình 3.1 Các loại tiết diện của thanh SCR

- Chiều dài phần mở rộng trước SCR:

B s : Chiều rộng thiết kế SCR, m

B m : Bề rộng mương dẫn, m φ: Góc mở rộng trước SCR, lấy φ o

- Chiều dài phần mở rộng sau SCR:

- Chiều sâu xây dựng mương đặt SCR:

- Chiều dài mương đặt SCR:

L= L 1 + L 2 + L s = 0,5 + 0,25 + 1,35= 2,1 (m) Với L s là chiều dài phần mương đặt SCR:

Tổng hợp các số liệu đã tính toán, ta có bảng số liệu SCR như sau:

Bảng 3.2 Các thông số thiết kế SCR

Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị

Góc mở rộng trước SCR Φ Độ 20

Số khe hở SCR N Khe 35

Bề rộng 1 thanh chắn D Mm 10

Chiều rộng toàn bộ SCR B s Mm 865

Chiều dài mở rộng trước SCR L 1 mm 500

Chiều dài mở rộng sau SCR L 2 mm 250

Chiều dài xây dựng SCR L mm 2100

Chiều sâu mương sau SCR H mm 730

Số lượng thanh chắn - Thanh 34

Thiết kế bể điều hòa bằng sục khí dựa trên mục 3 trang 381-383

- Thời gian lưu nước trong bể điều hòa từ 4-8 giờ

Chọn thời gian lưu t= 4 giờ Thể tích bể điều hòa:

Chọn hình dạng bể điều hòa là hình chữ nhật Chiều cao bể H= 5 (m)

5 = 148,66 (𝑚 2 ) Chọn kích thước bể L x B = 15×10 (m) Lấy chiều cao an toàn của bể là 0,5 (m) Vậy chiều cao tổng cộng của bể là H xd = 5,5 (m)

- Lưu lượng khí cần cấp trong bể điều hòa:

Lượng khí cần cấp trong bể:

W: Thể tích bể điều hòa

Chọn hệ thống dẫn khí bằng thép không gỉ có đục lỗ với n=3 nhánh, được bố trí song song theo chiều dài bể Mỗi nhánh cách thành bể 100 cm và cách chiều rộng 20 cm ở mỗi bên.

Khoảng cách giữa 2 ống nhánh:

2 = 3,45 𝑚 Bán kính phân phối của một ống nhánh:

2 = 1,73 𝑚 Đường kính ống dẫn khí chính:

𝜋 × 10 × 60 = 0,15 𝑚 Trong đó, v: vận tốc khí trong ống, v= 10-15 m/s, lấy v m/s

Lưu lượng khí trong mỗi ống nhánh:

𝜋 × 10 × 60 = 0,09 𝑚 Chọn đường kính ống nhánh là 0,10 m

Chọn đường kính lỗ trên ống d lỗ = 5 mm

Chọn vận tốc khí qua mỗi lỗ Vlỗ= 10 m/s

Lưu lượng khí qua một lỗ:

Số lỗ trên một ống nhánh:

0,012 = 310 𝑙ỗ Đục 155 lỗ trên mỗi ống nhánh

- Hiệu quả xử lý bể điều hòa: COD và BOD5 sau khi đi ra bể điều hòa bị giảm 5% 𝐶𝑂𝐷 𝑟𝑎 = 𝐶𝑂𝐷 𝑣à𝑜 − 𝐶𝑂𝐷 𝑣à𝑜 × 5% = 500 − 500 × 5% = 475 𝑚𝑔

Bảng 3.4 Thông số thiết kế bể điều hòa

Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị

Chiều rộng B m 10 Đố sâu H xd M 5,5

Lượng khí cấp Q kk m 3 /phút 11,15 Ống dẫn khí N ống 3

Khoảng cách giữa 2 ống R M 3,45 Đường kính ống dẫn khí D M 0,16 Đường kính ống nhánh D M 0,1 Đường kính lỗ trên ống d lỗ Mm 5

5.1.1 Các thông số đầu vào và đầu ra của bể SBR:

Bảng: Các thông số đầu vào và ra của bể SBR

Chỉ tiêu BOD 5 COD TSS N P VSS

5.1.2 Các chỉ tiêu thiết kế bể SBR

Bảng: Các chỉ tiêu thiết kế bể SBR

TT Chỉ tiêu Giá trị

1 Tổng thể tích 0,2 – 2 % lưu lượng trung bình 1 ngày

4 Tỷ lệ lượng chất bẩn hữu cơ/lượng bùn

0,04 – 0,2 kg BOD/kg bùn.ngày

5 Thời gian cho 1 chu kỳ 4 – 12 h

6 Đặc điểm cấp khí Cấp khí cho bước làm đầy và khuấy trộn bùn với nước thải

7 Lượng Oxi Cấp đủ cho quá trình Oxi hóa chất hữu cơ , Nitrat hóa

5.1.3 Các thông số tính toán được lựa chọn:

- Chọn tỷ số MLVSS : MLSS = 0,8

(lượng bùn hoạt tính có khả năng phân hủy sinh học /lượng bùn sinh ra mỗi ngày )

- Nồng độ bùn hoạt tính trong toàn bộ thể tích bể X MLSS = 1500 ÷ 5000 mg MLSS /l Chọn XMLSS = 2300 mg MLSS/l

- Hệ số sản lượng tế bào 0,4 – 0,8

Chọn Y = 0,6 mg VSS /mg BOD 5 (là số mg bùn hoạt tính sinh ra khi chuyển hóa 1mg BOD 5 )

- Hệ số phân hủy nội bào 0,025 – 0,075 K d = 0,055 ngày -1

- Trong nước thải có đủ N:P và các vết kim loại cần thiết cho tế bào VSV phát triển

- SVI (chỉ số thể tích lắng của bùn) = 150 mg/l

- Tổng thể tích làm việc của các bể SBR và thời gian nạp nước thải

𝑋 x (1+𝐾𝑑 x θc) (m 3 ) Trong đó: Y: hệ số sử dụng cơ chất của vi sinh vật, lấy giá trị tiêu biểu Y = 0.6

K d : hệ số phân hủy nội bào, chọn giá trị tiêu biểu Kd = 0.055 (ngày -1 )

Chọn số bể là 2 vậy thể tích mỗi bể là 497m 3

- Tính toán kích thước bể (LxBxH)

 Chiều cao hữu ích của bể: Hhi = 5 m

 Chiều cao bảo vệ bể: hbv = 0,5 m

Vậy chiều cao tổng cộng của bể: H = 5 + 0.5 = 5.5 m

- Chọn hình dạng đáy bể là hình vuông, ta có diện tích đáy bể là:

- Kích thước đáy của bể là:

5.2.2 Kiểm tra một số thông số của bể SBR

2300 × 994= 0.21 Giá trị không nằm trong khoảng cho phép: 0.04 – 0.2

=> tăng thể tích bể SBR lên 1100m 3

- Thời gian lưu thủy lực của bể SBR: Ѳ = 𝑉 𝑄 𝑇 = 994

2000 = 0.5 (ngày) = 12 (h) Giá trị nằm trong khoảng 12 – 50 h của bể SBR

- Tải trọng thể tích của bể SBR:

5.2.3 Thời gian nạp nước của bể

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

Xét sự cân bằng khối lượng:

𝑉 𝑇 × 𝑋 = 𝑉 𝑆 × 𝑋 𝑆 Trong đó: V T : Tổng thể tích bể, m 3

X: Nồng độ MLSS khi đầy bể, g/m 3 , chọn X = 2300 g/m 3

V S : Thể tích cặn lắng sau rút nước, m 3

XS: Nồng độ MLSS phần thể tích lắng, g/m 3

6666 = 0,345 Cung cấp khoảng 20% chất lỏng phía trên để bùn không bị rút ra theo khi rút nước

𝑉 𝑇 = 𝑉 𝐹 + 𝑉 𝑆 Trong đó: VF: Thể tích phần nước sau khi nạp

=> Chiều cao phần nước sau khi nạp là: 5 x 0.586 = 2.93 (m)

=> Chiều cao phần bùn lắng sau rút nước là: 5 – 2.93 = 2.07 (m)

- Thời gian nạp nước thải của mỗi bể là: t F = 𝑉 𝐹

- Thời gian cấp khí cần thiết để oxi hóa toàn bộ các chất hữu cơ (BOD 5 ) trong

 Tốc độ oxy hóa BOD 5 cho 1 mg/l bùn hoạt tính trong một ngày:

𝑌 ( 1 Ѳ𝑐 + Kd) Trong đó: p: tốc độ oxy hóa BOD5 cho 1 mg/l bùn hoạt tính trong một ngày

(mg BOD 5 /mg bùn.ngày)

Y: hệ số sử dụng cơ chất của vi sinh vật, lấy giá trị tiêu biểu Y = 0.6

K d : hệ số phân hủy nội bào, chọn giá trị tiêu biểu K d = 0.055 (ngày -1 ) [2, p.71] Ѳ𝑐: tuổi của bùn nitrat hóa Lấy Ѳ𝑐 = 13 (ngày) [2, p.82]

13 + 0,055 ) = 0.22 (mg BOD /mg bùn ngày)

- Thời gian cần thiết để oxy hóa khử BOD 5 từ 250 mg/l xuống 50 mg/l : Ѳ = 𝑉 𝑄 = 𝑆𝑜−𝑆

⍴ 𝑋 Trong đó: X: nồng độ chất rắn lơ lửng hay MLSS Chọn MLSS = 2300 (mg/l)

- Thời gian oxi hóa các hợp chất chứa nitơ trong 1 bể

 Tốc độ tăng trưởng riêng của vi khuẩn nitrat hóa trong điều kiện vận hành ổn định:

𝐾 𝑂 2 + 𝐷𝑂 𝑒(0,098 𝑇−15 )[ 1 − 0,833(7,2 − 𝑝𝐻)] Trong đú: à 𝑁 : Tốc độ tăng trưởng riờng của vi khuẩn Nitrat húa (ngày) -1 à 𝑁𝑚𝑎𝑥 : Tốc độ tăng trưởng riờng tối đa của vi khuẩn Nitrat húa (ngày) -1 Lấy à 𝑁𝑚 𝑎𝑥 = 0.45 ngày -1 [2.p.79]

No: Tổng nito có trong nước thải đầu vào (mg/l) No = 40 mg/l

DO: Nồng độ oxy hòa tan trong nước thải ở điều kiện hiếu khí, DO = 2 mg/l/

Ko2: Hệ số hòa tan của oxy trong nước thải, lấy Ko2 = 1.3 mg/l [2.p.79]

T: Nhiệt độ của nước thải, lấy T = 10 o C pH: Lấy pH = 7.2 [2, p.79]

- Xác định tốc độ sử dụng NH4

+ của vi khuẩn nitrat hóa

𝐾 𝑁 + 𝑁 Trong đó: ⍴ 𝑁 : Tốc độ sử dụng NH4

+ của vi khuẩn Nitrat hóa (mg/mg)

YN: Hệ số sử dụng cơ chất của vi khuẩn nitrat hóa, lấy YN = 0.16 [2, p.80] N: Hàm lượng nito đầu ra, N = 0.5 mg/l

- Thành phần hoạt tính của vi khuẩn nitrat hóa:

X N = f N X Trong đó: X N : thành phần hoạt tính của vi khuẩn nitrat hóa có trong bùn hoạt tính (mg/l)

27 f N : hệ số- số phần trăm của các hợp chất hữu cơ bị Nitrat hóa trong quá trình khử BOD

=> Thời gian nitrat hóa là: Ѳ 𝑁 =𝑉

0.74 x 115 = 0.5 𝑛𝑔à𝑦 = 12 (𝑕) Như vậy thời gian để xử lí amoni (12h) là đủ để xử lí cả BOD5

=> Thời gian để cấp khí cần thiết cho cả mỗi bể SBR là 12h

5.2.5 Thời gian khuấy trộn (khử nitrat)

 Tốc độ khử nitrat ở 10 0 C áp dụng công thức:

⍴𝑁𝑖𝑡𝑜 10 độ 𝐶 = ⍴𝑁𝑖𝑡𝑜 20 độ 𝐶 x 1.09 (T – 20) x (1 – DO) Trong đó: ⍴𝑁𝑖𝑡𝑜 20 độ 𝐶: Tốc độ khử NO3 - ở nhiệt độ 20 0 C = 0.1 mg NO3 -

/mg bùn hoạt tính ngày

DO: hàm lượng oxy hòa tan trong bể (mg/l) Do quá trình khử nitrat hóa được thực hiện các điều kiện DO khác nhau (0.15-2 mgO2/l), nên lấy DOtb = 0.58 (mg/L)

- Thời gian khuấy trộn (khử nitrat hóa): Ѳ 𝑁 =𝑉

⍴𝑁𝑖𝑡𝑜 10 độ 𝐶 𝑋 Trong đó: Đầu vào NO3

- = 30 mg/l Nồng độ bùn hoạt tính X = 2300 mg/l

- Công suất máy khuấy chìm

Công suất máy khuấy chìm:

Trong đó: V: Thể tích bể cần khuấy, V = 550 (m 3 )

Hệ số công suất máy khuấy chìm (Pu) trong xử lý nước thải thường được chọn là 40 W/m³ Đối với bể hình vuông, hệ số hình dạng (k) được xác định là 1.2.

=> sử dụng 6 máy khuấy chìm Tsurumi MR41NF4.0

Hình 1: Máy khuấy chìm Tsurmi MR41NF4.0

 Đường kính cánh khuấy: 400mm

 Vật liệu: Thân bằng inox + gang

 Cánh và trục bằng inox

 Cấp độ bảo vệ IP68

 Nhiệt độ lưu chất 0-40 độ

 Nhà sản xuất: Tsurumi - Japan

5.2.6 Lượng bùn sinh ra mỗi ngày a Lượng bùn sinh ra mỗi ngày:

- Tốc độ tăng trưởng của bùn:

- Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD theo VSS trong 1 ngày:

- Tổng lượng bùn sinh ra theo SS trong 1 ngày:

- Lượng cặn dư hàng ngày phải xả đi:

P xả = P x1 – Q(SS) ra = 82,86 – 1000 x 20 x 10 -3 = 62.84 (kg/ngày)

- Lượng bùn xả dư ra hàng ngày:

(6.6/93/ Tính toán thiết kế các công trình xử lí nước thải) Trong đó: Qxả: Dung dịch bùn xả ra (m 3 /ngày)

Xt: Nồng độ bùn hoạt tính trong dung dịch bùn xả ra ngoài (mg/l) hay nồng độ chất rắn bay hơi trong bể, Xt = MLVSS = 1840 (mg/l)

X: Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotank (mg/l), X= 2300 (mg/l)

Nồng độ bùn hoạt tính trong nước thải ra khỏi bể được ký hiệu là X ra, với giá trị 20 mg/l, tương ứng với nồng độ cặn bay hơi Thông số này là một yếu tố quan trọng trong quá trình tính toán và thiết kế các công trình xử lý nước thải.

Qra: Lưu lượng nước đã xử lí đi ra khỏi bể lắng (m 3 / ngày), lấy Qra = Q = 500 (m 3 ) θ c : Tuổi của bùn, θc = 20 (ngày)

30 b Công suất bơm bùn dư ra khỏi bể SBR

Trong đó: Q xả : lượng bùn xả ra hàng ngày, Qxả = 20,18m 3 /ngày = 2,32 x 10 -4 kg/s

H: chiều cao cột áp, chọn H m ρ: khối lượng riêng của chất lỏng, ρ = 1020 (kg/m 3 ) g: gia tốc trọng trường, g = 9.81 (m 2 /s) η: hiệu suất của bơm, chọn η = 0.8

1000 x 0.8 = 0.03 (kW) Chọn ống thu bùn PVC (d = 42 mm)

Chọn máy bơm chìm hút bùn Pentax DCT 310

Hình 2: Máy bơm chìm hút bùn Pentax DCT 310

5.2.7 Lượng không khí cần thiết cho quá trình cấp khí a Tính lượng không khí cần thiết

- Lượng oxy theo lý thuyết:

- N o : Tổng nitơ đầu vào No = 40 g/m 3

- F: hệ số chuyển đổi BOD ra COD, f = 0,45 ÷ 0,68 Chọn f = 0,6

- 1.42: Hệ số chuyển đổi từ sinh khối ra COD

- 4.57: Hệ số sử dụng oxi khi oxi hóa NH4

- P x : Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD theo VSS trong 1 ngày, kg/ngày

- Lượng oxy cần thiết trong điều kiện thực tế:

Cs20 Nồng độ oxy bão hòa trong nước ở 20 o C, 𝐶 𝑠 ≈ 9,08𝑚𝑔/𝑙

C sh : nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch ứng với nhiệt độ 40 0 C, C sh = 6.41 C: nồng độ oxy cần duy trì trong bể 𝐶 = 1,5 ÷ 2𝑚𝑔/𝑙

∝ : Hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào nước thải (do ảnh hưởng của hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt) ∝= 0,6 ÷ 0,94

- Lượng không khí cần thiết

𝑂𝑈 × 𝑓 𝑎 Trong đó f a : hệ số an toàn 𝑓 𝑎 = 1,5 ÷ 2  chọn 𝑓 𝑎 = 1,5

𝑂𝑈: Công suất hòa tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối khí (tính theo gam oxy cho 1m 3 không khí)

Công suất hòa tan oxy vào nước thải, tính bằng gram oxy cho 1m³ không khí ở độ sâu 1m, phụ thuộc vào hệ thống phân phối khí Để đạt hiệu quả tối ưu, nên chọn hệ thống phân phối bọt khí nhỏ và mịn.

=> 𝑂 𝑢 = 7 𝑔𝑂 2 /𝑚 3 𝑚 h: Độ ngập nước của thiết bị phân phối khí, chọn 𝑕 = 5 𝑚 (gần sát đáy)

Chọn Đĩa phân phối khí OXYFLEX MT235 - 9 inch:

Hình 3: Đĩa phân phối khí OXYFLEX MT235 - 9 inch:

 Tên sản phẩm: Đĩa phân phối khí OXYFLEX bọt mịn

 Diện tích hoạt động bề mặt: 0.04m2

 Ren ngoài 27mm hoặc 34mm

=> Số đĩa cần phân phối trong bể là:

6 = 258 (đĩa) b Cách phân phối đĩa thổi khí trong bể SBR

Khí từ máy thổi khí được dẫn qua ống chính vào bể SBR, được lắp đặt dọc theo chiều cao bể Mỗi ống dẫn khí chính được chia thành các ống phụ, phân phối khí dọc theo đáy bể để cung cấp cho các đĩa khí đặt tại đáy bể SBR.

Chọn số đĩa thổi khí trong mỗi bể là 130 đĩa, chia làm 13 hàng, mỗi hàng 10 đĩa

- Kích thước đường ống dẫn khí chính và nhánh

Theo phương trình dòng liên tục: ωoFo = nω1F1

Trong đó: ωo: vận tốc dòng khí đi trong ống chính

Fo: tiết diện của ống chính n: số lượng ống nhánh ω1: vận tốc dòng khí đi trong ống nhánh

F 1 : tiết diện của ống nhánh Để tránh tổn thất đường ống, ta thường chọn ωo = ω1

Theo qui chuẩn đường ống

 Ta chọn ống chính DN200, độ dày thành ống SCH10, tương đương với ống có đường kính ngoài 219.08 mm, độ dày 3.759 mm => đường kính trong của ống là 219.08 – 2 x 3.759 = 211.562 (mm)

 Chọn ống nhánh DN32, độ dày thành ống SCH10, tương đương với ống có đường kính ngoài 42.16 mm, độ dày 2.769 mm => đường kính trong của ống là 42.16 – 2 x 2.769 = 36.62 (mm)

- Tính lại vận tốc khí đi trong ống nhánh và ống chính:

Bể có kích thước cạnh 7m sẽ được bố trí với 6 ống nhánh Khoảng cách giữa 2 ống nhánh ngoài cùng là 0.5m so với thành bể và cách đáy bể cũng 0.5m Khoảng cách giữa các ống nhánh được tính theo công thức: l = 𝐵−0.5 × 2 − 𝑛 x d.

Bể có kích thước cạnh 7 m và được trang bị 11 đĩa phân phối, trong đó khoảng cách giữa hai đĩa phân phối ngoài cùng đến thành bể là 0,5 m Khoảng cách từ đáy bể đến đầu thổi khí được chọn là 0,5 m, nằm trong khoảng từ 0,45 đến 0,75 m Khoảng cách giữa hai đĩa phân phối khí được tính theo công thức: l = (L - 0,5 × 2 - n × d).

11−1 = 0.29 (m) c Công suất máy thổi khí cấp cho SBR [2, p.107]

- Áp lực cần thiết của máy thổi khí (Air- blower) tính theo mét cột nước:

Hệ thống tính toán áp lực trong ống dẫn được xác định bởi công thức H m = h d + h f + H Trong đó, h d là tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống, thường không vượt quá 0.4m, vì vậy chọn h d = 0.3m Tổn thất h f qua thiết bị phân phối cũng không vượt quá 0.5m, do đó chọn h f = 0.3m.

- Áp lực máy thổi khí là: P m = 𝐻𝑚

- Công suất máy thổi khí:

Trong đó: Pm: Công suất yêu cầu của máy nén khí (kW)

G: Trọng lượng của dòng không khí (kg/s)

G = 𝑄 𝑘𝑕í x ρk = 0.429 x 1.14 = 0.489 (kg/s) R: hằng số khí, đối với không khí R = 8.314 kJ/k.mol o K

Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào được tính bằng công thức 273 + 40, cho kết quả là 313 K Áp lực tuyệt đối của không khí đầu vào là 1 atm, trong khi áp lực tuyệt đối của không khí đầu ra được tính bằng Pm + 1, với Pm là 0.6 atm, dẫn đến p2 = 1.6 atm Giá trị n được xác định bằng công thức n = K - 1.

1.395 = 0.283 29.7: hệ số chuyển đổi e: Hiệu suất của máy từ 0.7 – 0.8, chọn e = 0.8

Ta sẽ sử dụng 3 máy thổi khí cho mỗi bể, 2 máy làm và một máy nghỉ

Lựa chọn máy thổi khí Tsurumi RSR- 80 sản xuất tại Nhật Bản

Hình 4: Máy thổi khí Tsurumi RSR- 80

 Ứng dụng: thổi khí công nghiê ̣p

 Đường kính ống xả: 100mm

 Lưu lượng máy: từ 0.4 m3/min (24m3/h) đến 67.5m3/min (4,050m3/h)

 Cột áp: từ 0.1 kg/cm2 (1,000mmAq) đến 0.8 kg/cm2 (8,000mmAq)

 Động cơ Enertech sản xuất tại Úc

5.2.8 Kích thước đường ống dẫn nước thải và công suất bơm nước thải vào bể

Chọn ống PVC (d = 110mm), độ dày đường ống PN10, tương đương với đường kính ngoài 110 mm, độ dày ống 5.3 mm => đường kính trong của ống là 110 – 2 x 5.3 = 99.4 (mm)

=> vận tốc nước đi trong ống là: v = 4Q

Trong đó: Q xả : lượng nước thải bơm vào mỗi bể hàng ngày,

H: chiều cao cột áp, chọn H m ρ: khối lượng riêng của chất lỏng, ρ = 1020 (kg/m 3 ) g: gia tốc trọng trường, g = 9.81 (m 2 /s) η: hiệu suất của bơm, chọn η = 0.8

=> lựa chọn máy bơm chìm nước thải DCT 160 Pentax

Hình 5: Máy bơm chìm nước thải DCT 160 Pentax

5.2.9 Lựa chọn thiết bị decanter thu nước

Thể tích nước mỗi lần rút bằng thể tích làm đầy = VF = 322,2 (m 3 )

Thời gian rút nước của bể là 4h

=> lưu lượng rút nước là: 322,3

=> lựa chọn decanter Biodec-S 100 của hãng Cyclator, Hungary

 Đường kính ống thu nước thải: DN100

 Lưu lượng khí nén cần thiết: 300l/ phút

 Áp suất khí nén: 0.03 bar

Giảm độ ẩm của bùn hoạt tính dư thông qua phương pháp nén cơ học giúp đạt được độ ẩm lý tưởng từ 94% đến 96%, phục vụ hiệu quả cho quá trình xử lý bùn tại các công trình tiếp theo.

Chọn bể nén bùn trọng lực ,bùn từ 2 bể SBR được đưa đến bể nén bùn

Lượng bùn đưa đến bể nén bùn bằng lượng bùn xả ra từ bể SBR:

Tốc độ chảy của chất lỏng ở vùng lắng trong bể nén bùn kiểu lắng đứng

𝑣 1 = 0.1mm/s Tốc độ chuyển động của bùn trong ống trung tâm

𝑣 2 = 30mm/s Diện tích hữa ích của bể nén bùn :

Diện tích ống trung tâm của bể nén bùn:

Diện tích tổng cộng của bể nén bùn

𝐹 = 𝐹 1 + 𝐹 2 = 4,67 + 0,02 = 4,69 𝑚 2 Đường kính của bể nén bùn:

Chiều cao phần lắng của bể nén bùn:

𝑕 1 = 𝑣 1 × 𝑡 × 3600 = 0,00001 × 10 × 3600 = 3,6 𝑚 Trong đó: t= 10h – thời gian lắng bùn

Chiều cao phần hình nón với góc nghiêng 45 0 , đường kính bể D= 2,44 m và đường kính của đỉnh đáy bể 1 m sẽ bằng:

2 = 0,72 𝑚 Chiều cao phần bùn hoạt tính đã được nén:

𝐻 𝑏 = 𝑕 2 − 𝑕 0 − 𝑕 𝑡𝑕 = 0,72 − 0,4 − 0,30 = 0,02 𝑚 Trong đó: o 𝑕 0 là khoảng cách từ đáy ống loe đến tấm chắn, 𝑕 0 = 0,25 − 0,5 𝑚 o 𝑕 𝑡𝑕 chiều cao lớp trung hòa, 𝑕 𝑡𝑕 = 0,3 𝑚

Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn:

𝐻 𝑡𝑐 = 𝑕 1 + 𝑕 2 + 𝑕 3 = 3,6 + 0,72 + 0,4 = 4,72𝑚 Trong đó 𝑕 3 là khoảng cách từ mực nước trong bể nén bùn đến thành bể, 𝑕 3 = 0,4 𝑚

7 Máy ép bùn băng tải:

Khử nước ra khỏi bùn vận hành dưới chế độ cho bùn liên tục vào thiết bị

100% = 41,15 𝑚 3 /𝑛𝑔à𝑦 Nồng độ bùn sau nén = 2%

Nồng độ bùn sau khi ép = 18%

Lượng bùn còn lại sau khi ép = 41,15.18% = 7,41 𝑚 3 /𝑛𝑔à𝑦

Số giờ hoạt động của thiết bị: 8h/ngày

Tải trọng bùn tính trên 1m chiều rộng băng ép chọn bằng 6 m 3 /m.h

Bể khử trùng được thiết kế dạng bể phản ứng với vách ngăn, hoạt động dựa trên nguyên tắc tạo sự đổi chiều liên tục của dòng nước Sự thay đổi hướng chảy của nước dẫn đến sự biến đổi về vận tốc giữa các lớp, từ đó tạo ra hiệu ứng khuấy trộn hiệu quả.

Bể có dạng hình chữ nhật, bên trong có các vách ngăn hướng dòng làm cho nước chuyển động dạng ziczac

Quá trình khử trùng diễn ra như sau [12]:

Ca(OCl) 2 + H 2 O CaO + 2HOCl 2HOCl 2H + + 2ClO -

8.1 Tính toán kích thước bể

Thiết kế thời gian tiếp xúc giữa clo và nước thải là 30 phút kể cả thời gian tiếp xúc ở mương dẫn nước thải ra môi trường

Thời gian tiếp xúc riêng trong bể lắng:

L: Chiều dài mương dẫn từ bể khử trùng ra đến sông (m) v: Tốc độ chuyển động của nước trong mương dẫ nước thải từ bể khử trùng ra môi trường (m/s)

Thể tích hữu ích của bể khử trùng:

60= 46,67 𝑚 3 Diện tích bể khử trùng là:

Với, h: chiều cao công tác của bể khử trùng, h= 2,5-4,5 m

Chọn chiều cao bảo vệ: hbv= 0,5 m

Chiều cao tổng cộng của bể:

Chiều dài vách ngăn bằng 2/3 chiều rộng của bể:

Chọn 4 vách ngăn trong bể, tức có 4 ngăn, n=4

Khoảng cách giữa các vách ngăn là:

8.2 Tính ống dẫn nước vào bể khử trùng

Lưu lượng nước tính toán:

Vận tốc nước chảy trong ống, v=0,2 m/s Đường kính ống dẫn nước vào bể:

8.3 Tính lượng hóa chất cần thiết

Hóa chất khử trùng là Chlorine Ca(OCl) 2

Lượng Clo hoạt tính lớn nhất dùng để khử trùng:

Q: Lưu lượng nước thải (m 3 /h) a: Liều lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải, a=5-10 (g/m 3 ) P: Hàm lượng Clo hoạt tính (%) trong Chlorua vôi, P0%

Bảng 3.9 Thông số thiết kế bể khử trùng

Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị

Chiều cao xây dựng bể H m 3,5

Thời gian lưu nước T phút 24

Lượng Ca(OCl)2 cần dung G Kg/giờ 3,2

IV Đề xuất phương án dự phòng khác

Ngoài phương án sử dụng bể xử lý sinh học theo mẻ SBR ta có thể lựa chọn phương án sử dụng công nghệ AAO

 Nguyên lý xử lý AAO: Nước thải sẽ được xử lý triệt để nếu sử dụng các quá trình trong AAO

 Kỵ khí: để khử hydrocacbon, kết tủa kim loại nặng, kết tủa photpho, khử Clo hoạt động

 Thiếu khí: để khử NO3 thành N2 và tiếp tục giảm BOD, COD

 Hiếu khí: để chuyển hóa NH4 thành NO3, khử BOD, COD, sunfua…

 Tiệt trùng: bằng lọc vi lọc hoặc bằng hóa chất – chủ yếu dung hypocloride canxi (Ca(OCl)2) để khử các vi trùng gây bệnh…

 Chi phí vận hành thấp

 Có thể di dời hệ thống xử lý khi nhà máy chuyển địa điểm

 Khi mở rộng quy mô, tăng công suất, có thể nối lắp thêm các module hợp khối mà không phải dỡ bỏ để thay thế

 Yêu cầu diện tích xây dựng

Việc sử dụng kết hợp nhiều hệ vi sinh có tính nhạy cảm và dễ bị ảnh hưởng lẫn nhau đòi hỏi công nhân vận hành phải có khả năng vận hành tốt.