Đề tài Nghiên cứu – thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia Bạch Đằng

ới lên qua lớp bùn lơ lửng. Ơû đây hàm lượng các chất hữu cơ sẽ được vi khuẩn chuyển hoá thành các chất đơn giản hơn và khí (CO2, CH4,. . .). Nước đã được xử lý ở bể UASB tiếp tục tự chảy qua bể lọc sinh học hiếu khí tiếp xúc để xử lý hàm lượng chất hữu cơ còn lại trong nước thải. Tải bể này các vi sinh vật hiếu khí sẽ tiêu thu các chất còn lại trong nước thải và tạo thành dinh dưỡng cho chúng đồng thời sẽ tao ra một lượng cặn sinh học chính là xác của vi sinh vật bị chết. Sau đó hỗn hợp nước – cặn này được đưa sang bể lắng 2, bể này có nhiệm vụ lắng và tách các cặn sinh học này. Cặn sinh học sau khi lắng được bơm sang bể chứa bùn và sau đó được đưa đến máy ép bùn để làm giảm thể tích và được đưa đi xử lý đúng nơi qui định. Bể lắng 2 được thiết kế hình tròn, nước thải được phân phối ở trung tâm bể và được thu ở máng thu đặt xung quanh chu vi bể. Sau khi qua bể lắng 2 nước được chảy vào bể khử trùng tại đây ta sử dụng dung dịch khử trùng là dung dịch Clorua (với liều lượng 3 g/m3 nước thải) nhằm loại bỏ hầu hết các vi khuẩn Ecoli có trong nước thải sau đó nước được thải ra nguồn tiếp nhận. Bùn tươi ở bể lắng 1 và bùn sinh học ở bể lắng 2 được bơm về bể chứa bùn để lắng cặn xuống và được bơm đến máy ép bùn. Bể chứa bùn được thiết kế với thời gian lưu bùn là 72 giờ. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ PHƯƠNG CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ Lưu lượng trung bình ngày: QTb.ngày = 500 m3/ngày. Lưu lượng trung bình giờ : QTb.giờ = 20,83 m3/giờ. Lưu lượng trung bình giây : QTb.s = 0,00579 m3/s. Lưu lượng lớn nhất theo giờ: Qhmax = 26 m3/giờ. Lưu lượng lớn nhất theo giây: Qhgiây = 7,2 lít/s = 0,0072 m3/s. pH = 5,2 – 10,8 COD = 2300 mg/l BOD = 1420 mg/l SS = 350 mg/l Nitơ tổng = 98 mg/l Tổng photpho = 45 mg/l Song chắn rác Nhiệm vụ: Song chắn rác nhằm mục đích loại bỏ rác và các loại tạp chất có kích thước lớn trong nước thải. Song chắn rác được đặt trên đường dẫn nước thải vào ngăn tiếp nhận trước khi được bơm lên hệ thống xử lý nước thải. Việc sử dụng song chắn rác sẽ tránh được tình trạng nghẽn đường ống, mương dẫn và hư hỏng do rác gây ra. Tính toán song chắn rác: Lựa chọn các thông số tính toán: Chọn chiều rộng thiết kế song chăn rác : Bs = 0.5 m Chọn chiều dài thanh chắn : l = 0,6 m Chọn bề dày thanh chắn : s = 0,008 m Chọn chiều rộng khe hở : b = 0,016 m Số khe hở song chắn rác được tính: 21.16 Chọn n = 21 khe hở Vậy tổng số thanh là: 21 – 1 = 20 thanh Vận tốc dòng chảy trong mương V(m/s) được tính: 0,54 m/s Trong đó: Vs: Tốc độ nước chảy qua song chắn, (m/s) chọn Vs = 0,8 (m/s) (Theo:Giáo trình xử lý nước thải. Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội. PGS – PTS Hoàng Huệ) Tổn thất áp lực qua song chắn được tính theo công thức: Trong đó: x: Hệ số tổn thất cục bộ g: Gia tốc trọng trường, (m/s2) K : Hệ số tính đến sự tổn thất do vướng mắc rác ở song chăn. K = 2 – 3 , chọn K = 2 Trong đó: a: Góc nghiên đặt song chắn theo mặt ngang, chọn a = 600 b: Hệ số phụ thuộc vào hình dạng song chắn, lấy b = 2,42 (Theo: Giáo trình xử lý nước thải.Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội. PGS – PTS Hoàng Huệ) Suy ra Vậy hệ số tổn thất cục bộ được tính: 0,025 m = 2.5 cm Góc mở của buồng đặt song chắn rác lấy bằng 200, chiều dài đoạn mở rộng trước song chắn rác tính theo công thức: 0,41. Chọn l1 = 0,5 (m) Trong đó giả định chiều rộng mương dẫn nước tới và ra khỏi song chắn, Bk = 0,2 (m) Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác: 0,25 m Chiều dài phần mương đặt song chắn rác lấy ls = 1,2 (m) Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác là: 1,2 + 0,5 + 0,25 =1,95 m Chiều cao xây dựng mương đặt song chắn là: =0,1 + 0,025 + 0,2 = 0,325 (m) Trong đó: h: Chiều sâu lớp nước trước song chắn, h = 0,1 (m) hs: Tổn thất áp lực của song chắn, hs = 0,025 (m) hbv: Chiều cao bảo vệ, chọn hbv = 0,2 (m) Tiết diện thanh song chắn rác hình chữ nhật có kích thước s* l = 8mm * 50 mm Hàm lượng chất bẩn còn lại trong nước thải sau khi qua song chắn rác: Chất lơ lửng giảm 4%, còn lại: C1 = C0(100-4)% = 350*0,96 = 336 mg/l BOD5 giảm 4%, còn lại L1 = BODvào(100-4)% = 1420 * 0,96 = 1363,2mg/l (Theo: Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết) Bảng 6.1: Các thông số thiết kế mương và song chắn rác STT Tên thông số Đơn vị Số liệu dùng thiết kế 1 Chiều dài mương (L) (m) 1,95 2 Chiều rộng mương (Bs) (m) 0,5 3 Chiều cao mương (H) (m) 0,425 4 Số thanh song chắn Thanh 20 5 Kích thước khe hở (b) (m) 0,016 6 Bề dày thanh song chắn (mm) 8 7 Bề rộng thanh song chắn (mm) 50 Ngăn tiếp nhận Thể tích hầm bơm tiếp nhận: Trong đó t là thời gian lưu nước, t = 10 – 30 phút, chọn t = 15 phút. Chọn chiều sâu hữu ích h = 2m, chiều cao an toàn lấy bằng chiều sâu đáy ống cuối cùng hf = 0,6m. Vậy chiều sâu tổng cộng là: H = 2 + 0,6 = 2,6m. Kích thước hầm bơm tiếp nhận là D * R = 1.8 * 1,8m Bể điều hòa. Nhiệm vụ: Tính chất nước thải thay đổi theo thời gian sản xuất và nó phụ thuộc vào nhiều công đoạn sản xuất khác nhau. Vì vậy, để đảm bảo hệ thống xử lý nước thải hoạt động ổn định thì hệ thống cần phải có bể điều hòa. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ tính chất nước thải. Bể điều hòa tạo chế độ làm việc ổn định cho các công trình xử lý phía sau. Tính toán bể điều hòa: Thể tích bể điều hòa: W = Qmax.giờ * t = 26 * 6 = 156 m3 Trong đó: Qmax.giờ: Lưu lượng giờ max của nước thải bằng 26 m3/h t: Thời gian lưu trung bình của nước thải trong bể điều hòa lấy bằng 6 giờ Chọn chiều cao của bể là h = 3,5 (m) Diện tích của bể là: ø = 52 m2 Chọn kích thước bể điều hòa là L * B = 10m * 5,2m Chọn chiều cao an toàn là 0,5 (m) Suy ra chiều cao tổng cộng H = h + 0,5 = 3 + 0.5 = 3,5 (m) Vậy thể tích xây dựng bể điều hòa là W = L * B * H = 10 * 5,2 * 3,5 = 182 (m3) Lưu lượng khí cần cấp cho bể điều hòa: Qkk = Vkk * W = 0.015 * 182 = 2,73 (m3/phút) = 0,0455 (m3/s). Trong đó: Vkk: Tốc độ cấp khí trong bể điều hòa, chọn Vkk = 0,015 m3/m3. phút ( TS.Trịnh Xuân Lai– Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải năm 2000). W: Thể tích bể điều hòa. Không khí được phân phối qua hệ thống châm lỗ với đường kính lỗ 5mm. Đường kính ống dẫn khí vào bể : 0.076 (m) , chọn D = 90 (mm) Trong đó: Vkk: Tốc độ cấp khí trong bể điều hòa, Vkk = 0,015 m3/m3. phút. v: Vận tốc khí trong ống chính, v = 10 – 15 (m/s), chọn v = 10 (m/s). Ống nhánh đặt dọc theo chiều rộng bể và vuông góc với chiều dài bể. Chọn ống nhàn dài 5,2 m, khoảng cách giữa hai ống chọn 1 m, chọn đường kính ống nhánh d = 60 mm. Vậy số ống nhánh là: = 9 ống L: Chiều dài bể, L = 10 m. Tổng diện tích lỗ trên ống nhánh = 0,00455m2 v: vận tốc khí trong ống v = 10 m/s Diện tích 1 lỗ: [3,14 * (0,005)2] / 4 = 1,96 * 10-5 m2 d: đường kính lỗ thổi khí Số lỗ trên ống nhánh: = 232 lỗ Khoảng cách giữa các lỗ: = 0,2m = 20cm Trong đó: B: chiều rộng bể điều hoà m : số lỗ trên ống nhánh Chọn khoảng cách từ ống tới mép từng 0,2m Aùp lực cần thiết cho hệ thống khí nén được xác đinh theo công thức: Hc = hd + hf + hc + H Trong đó: hd: Tổn thất áp lực theo chiều dài trên đường ống dẫn (m) hc: Tổn thất qua thiết bị phân phối (m) Tổn thất hd, hc không vượt quá 0,4 (m) hf: Tổn thất cục bộ của ống phân phối khí (m), hf không vượt quá 0,5 (m) Vậy áp lực tổng cộng là: Hc = 0,4 + 0,5 + 0,4 + 3,5 = 4,8 (m) Aùp lực không khí: Công suất máy nén: Trong đó: q: Lưu lượng không khí cần cung cấp, (m3/s) h: Hiệu suất máy bơm, chọn h = 0,7 p: Aùp lực của khí nén (at), được tính theo công thức 149 (Giáo trình xử lý nước thải của PGS.PTS Hoàng Huệ) p = 1.46 atm Vậy công suất máy nén là Hàm lượng chất bẩn còn lại trong nước thải sau khi qua bể điều hoà: Chất lơ lửng giảm 4%, còn lại: mg/l Hàm lượng BOD5 sau khi thực hiện sục khí giảm với hiệu suất khoảng 20% đối với BOD5. Vậy sau khi qua bể điều hoà hàm lượng BOD5 còn lại trong nước thải là: BOD5 giảm 20%, còn lại L2 = L1(100-20)% = 1363,2 * 0,8 = 1090,56mg/l (Theo: Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết) Bảng 6.2: Các thông số thiết kế bể điều hoà STT Tên thông số Đơn vị Số liệu dùng thiết kế 1 Chiều dài bể (L) (m) 10 2 Chiều rộng bể (Bs) (m) 5,2 3 Chiều cao bể (H) (m) 3,5 4 Thời gian lưu nước giờ 6 5 Công suất máy nén khí kw 2,54 6 Thể tích xây dựng bể m3 182 7 Diện tích xây dựng m2 52 Bể lắng đợt I Chức năng Bể lắng đợt I có nhiệm vụ tách các chất không tan ra khỏi nước thải, làm giảm tối đa hàm lượng cặn lơ lửng (SS) ban đầu có trong nước thải. Cấu tạo Chọn bể lắng đợt 1 là bể lắng đứng, có ngăn lắng hình trụ, có dạng hình tròn trên mặt bằng và đáy bể có dạng hình nón hay chóp cụt. Bể lắng đứng thường có kết cấu đơn giản, đường kính bể không vượt quá 3 lần chiều sâu công tác và có thể lên đến 10 m. Nước thải theo ống dẫn chảy vào ống trung tâm. Sau khi ra khỏi ống trung tâm, nước thải va vào tấm chắn và đổi hướng từ đứng sang ngang rồi dâng lên theo thân bể. Nước đã lắng tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể. Khi nước thải dâng lên theo thân bể thì cặn lắng thực hiện chu trình ngược lại. Vậy cặn chỉ lắng được khi tốc độ lắng Uo lớn hơn tốc độ nước dâng Ud (Uo > Ud). Tính toán bể lắng I Chọn thời gian lưu nước: t = 1,5 giờ (Theo: Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết) Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm: = 0,193 m2 Trong đó : Qstb : Lưu lượng tính toán trung bình giây, Qstb = 0,00579 m3/s. V: Vận tốc nước chảy trong ống trung tâm. Chọn V= 30 mm/s = 0,03 m/s (Theo: Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết ) Đường kính ống trung tâm: 0,496m Chọn ống F = 0,5 mm Đường kính phần loe của ống trung tâm: DL = 1,35 * d = 1,35 * 0,5 = 0,675 m (Theo: Xử Lý Nước Thải - Hoàng Huệ) Chiều cao phần loe ống trung tâm: HL = 1,35*d = 1,35 * 0,5 = 0,675 m Đường kính tấm hướng dòng: Dc = 1,3 * DL = 1,3 * 0,675 = 0,88 m. (Theo: Xử Lý Nước Thải - Hoàng Huệ) Khoảng cách từ miệng loe ống trung tâm đến tấm chắn là 0,25 – 0,5 m. Chọn 0,3 m Diện tích của bể: 8,3 m2 Trong đó: Qstb : Lưu lượng tính toán trung binh theo giây. V : Vận tốc chuyển động của nước thải trong bể lắng, Chọn V = 0,7 mm/s = 0,0007 m/s (Theo Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết) Diện tích tổng cộng của bể lắng Ft = F + f = 8,3 + 0,193 = 8,49 m2 Đường kính của bể lắng: 3,28 m Chọn D = 3,3 m Chiều cao tính toán của vùng lắng: ho = V * t = 0,0007 * 1,5* 3600 = 3,78 m Trong đó: V: Vận tốc chuyển động của nước trong bể lắng, chọn V = 0.7mm/s =0,0007 m/s t: Thời gian lưu nước: t = 1,5h Chiều cao phần hình nón của bể lắng I: 1,6 m Trong đó: h2: Chiều cao lớp trung hòa, m h3: Chiều cao giả định lớp căn trong bể, m D: Đường kính bể lắng, D = 3,3 m dn:Đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, chọn dn = 0,6 m Góc tạo bởi đáy bể và mặt ngang, lấy không nhỏ hơn 500 (Điều 6.5.9 – TCXD – 51 -84) chọn a = 50o Chiều cao tổng cộng của bể: H = ho + hn + hbv = 3,78 + 1,6 + 0,3 = 5,68 m Trong đó: ho: Chiều cao vùng lắng hbv : Chiều cao từ mực nước đến thành bể, hbv = 0,3 m hn: Chiều cao phần hình nón Khoảng cách giữa mép ngoài của miêng loe đến mép ngoài của bề mặt tấm hắt theo mặt phẳng qua trục được tính theo công thức: Trong đó: vk:Vận tốc chảy qua khe hở giữa miệng lọc ống trung tâm và bề mặt tấm hắc; chọn vk 20mm/s, chọn vk = 20mm/s = 0.02m/s. (Theo: Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết) Vận tốc nước chảy trong máng thu V = 0,5 – 0,7 m/s, chọn V = 0,6 m/s Thiết kế máng thu có bề rộng, bm = 0,3 m Tốc độ lắng của hạt cặn lơ lửng trong bể lắng tính theo công thức: mm/s Hiệu suất lắng của chất lơ lửng trong nước thải ở bể lắng I phụ thuộc vào tốc độ lắng của cặn lơ lửng trong nước thải (U = 0,7 mm/s) và hàm lượng ban đầu của chất lơ lửng (C0 = 524,2 mg/l) và có thể thể lấy theo (bảng 3 -10 Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết) Hiệu quả khử BOD5 được tính theo công thức sau: Hiệu quả khử BOD5 RBOD = Trong đó: RBOD: Là hiệu quả khử BOD5 (%) T: Thời gian lưu nước trong bể lắng I (giờ) a,b: Hằng số thực nghiệm chọn theo bảng 18 (Bảng 18 Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết) Hàm lượng chất lơ lửng theo nước ra khỏi bể lắng đứng được tính theo công thức sau: C4 = C3(100 - E)% = 322,56*0,45 = 145,152 mg/l Trong đó: C3: Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải dẫn đến bể lắng đợt I, C3 = 322,56 mg/l E1: Hiệu suất lắng, với C3 = 322,56 mg/l và U = 0,7 mm/s, hiệu suất lắng E = 55% Với C4 = 145,152 mg/l < 150 mg/l như vậy thoả mãn (Điều 6.5.3 – TCXD -51 – 84) rằng nước thải dẫn đến công trình xử lý sinh học hàm lượng chất lơ lửng không vượt quá 150 mg/l. Vậy BOD5 còn lại trong nước thải sau khi ra khỏi bể lắng I: 749,76mg/l Việc xả cặn ra khỏi bể lắng dùng ống nhựa PVC có đường kính Ø 100 mm, với sự hỗ trợ của bơm hút bùn. Bảng 6.3: Các thông số thiết kế bể lắng I STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế 1 Đường kính bể (D) (m) 3,3 2 Đường kính buồng trung tâm (m) 0,5 3 Chiều cao tổng cộng (m) 5,68 4 Diện tích của bể (m2) 8,49 5 Chiều cao phần hình nón (m) 1,6 6 Hiệu quả khử BOD5 % 31,25 7 Hiệu quả khử SS % 55 Bể UASB Chức năng Bể UASB là là bể kị khí lớp bùn dòng chảy ngược. Nước thải được đưa vào bể từ đáy bể và được phân phối đều nhờ hệ thống phân phối. Trong điều kiện kị khí các chất hữu cơ có trong nước thải sẽ bị phân hủy thành các chất có khối lượng phân tử nhỏ hơn, hình thành các khí như CH4, CO2, tạo nên sự xáo trộn bên trong bể . Khí được tạo ra có khuynh hướng bám vào các hạt bùn, nổi lên trên và va chạm vào các tấm hướng dòng. Các tấm này có nhiệm vụ tách bùn, khí, nước. Các hạt bùn đã được tách khí sẽ rơi xuống lại tầng bùn lơ lửng. Khí sinh học sẽ được thu bằng hệ thống thu khí, nước được thu và dẫn qua công trình tiếp theo. Thông số thiết kế Q = 500 (m3/ngày) BOBvào = 749,76 (mg/l) CODvào = 2300 (mg/l) Ntổng = 70 (mg/l) Ptổng = 32 Yêu cầu xử lý: nước thải đầu ra có COD =900 mg/l Hiệu quả xử lý: Lượng COD cần xử lý trong 1 ngày = 500 * ( 2300 – 900 ) * 10-3 = 700 kgCOD /ngày Tải trọng khử COD của bể lấy theo bảng (12 -1) (TS.Trịnh Xuân Lai – Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, 2000), a = 7 kgCOD/m3ngày Dung tích xử lý yếm khí cần thiết Tốc độ đi lên trong bể v = 0,9 m/h ( v = 0.6 – 0,9 m/h ) ( TS.Trịnh Xuân Lai– Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, trang 193 ) Diện tích bể cần thiết: Chọn bể có chiều rộng 3,5 (m), chiều dài 7,43 (m) Chiều cao phần xử lý yếm khí Chọn H1 = 3,4 (m) Tổng chiều cao của bể : Trong đó: H1: Chiều cao phần thể tích xử lý yếm khí H2: Chiều cao vùng lắng H3: Chiều cao dự trữ chọn 0,2 (m) Tính chiều cao vùng lắng Khối lượng rắn vào bể trong 1 ngày Trong đó: SS= 145,152 (mg/l) Pk: tỷ trọng cặn khô, chọn Pk = 1,28 ( Bể lọc sinh học dạng hạt, bảng 13 -1, (TS.Trịnh Xuân Lai – Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải,2000) Gr = 145,152*10-3 * 1,28 * 500 = 92,89 kg/ngày Thể tích vùng lắng: Trong đó: S: Tỷ trọng của cặn lắng, chọn S = 1,02 (Bể lọc sinh học dạng hạt, bảng 13-1, TS.Trịnh Xuân Lai – Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, trang 200). C: Nồng độ cặn, chọn C = 10% = 0,1 ( giới hạn 5 – 10%) Chiều cao vùng lắng: Chọn H2 = 1,5 (m) Tổng chiều cao bể = 3,4 + 1,5 + 0,3 = 5,2 (m) Thể tích của toàn bể: Thời gian lưu nước trong bể giờ = 0,2704 (ngày) Chọn hiệu quả khử BOD sau khi qua bể UASB = 50% (theo: cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA),1988), bảng (1 – 11) Lâm Minh Triết – Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, trang29) Hàm lượng COD trong nước thải ra khỏi bể UASB là COD (mg/l) = CODvào (1 – 0,61) = 2300 * 0,333 = 897 (mg/l) Hàm lượng BOD5 trong nước thải ra khỏi bể UASB là BOD5 (mg/l) = BOD5 vào * (1- 0,7) = 749,76 * 0,5 = 374,88 (mg/l) Bảng 6.4: Các thông số thiết kế bể UASB STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế 1 Chiều dài bể m 7,43 2 Chiều rộng bể m 3,5 3 Chiều cao bể m 5,2 4 Thể tích của bể m3 135,2 5 Hiệu quả khử COD % 61 6 Hiệu quả khử BOD % 50 7 Thời gian lưu nước Giờ 6,48 Bể lọc sinh học hiếu khí tiếp xúc. Nước thải sau khi qua bể UASB đước dẫn vào bể sinh học tiếp xúc. Bể sinh học tiếp xúc được thiết kế với tải trọng chất hữu cơ là 6 KgCOD/m3.ngày với nồng độ COD đầu vào là 897 mg/l. Thể tích tổng cộng của bể lọc sinh học tiếp xúc là: Trong đó: Qtb.ngày : lưu lượng nước thải trong bình, Qtb.ngày = 500m3/ngày C : Nồng độ COD đầu vào, C = 0,897 KgCOD/m3. L : Tải trọng chất hữu cơ, L = 6 KgCOD/m3.ngày. Diện tích của bể là: Trong đó : H1 : Chiều cao công tác của bể. Chiều cao xây dựng bể là: Hxd = H1 + h = 3 + 0,5 = 3,5m. Trong đó: h là chiều cao từ mặt nước tới thành bể, chọn h = 0,5m. Chiều dài của bể sinh học tiếp xúc là: Trong đó: b là chiều rộng của bể, chọn b = 3,2 m. Thể tích của lớp vật liệu tiếp xúc trong bể là: Vật liệu tiếp xúc là những vòng nhựa có kích thước được mô tả như phần thí nghiệm mô hình. Chiều cao của lớp vật liệu tiếp xúc trong bể là: H = Tính toán hệ thống phân phối khí Lưu lượng khí cần cấp cho bể để tạo điều kiện hiếu khí cho bể hoạt động tốt là: Qkk = qkk * l = 4 * 7,8 = 31,2 (m3/h) Trong đó: qkk: Cường độ thổi khí tính cho 1m chiều dài ống lấy bằng 4m3/m.dài.giờ l: Chiều dài bể bằng chiều dài ống thổi khí, thiết kế hai ống thổi khí đặt dọc theo chiều dài của bể. l = 7,8 m Không khí được phân phối qua hệ thống châm lỗ với đường kính lỗ 5mm khoảng tâm lỗ = 100 mm. Ống nhánh đặt vuông góc với chiều dài bể và chạy dọc theo chiều rộng của bể. Chọn ống nhánh dài 3,2 m. khoảng cách giữa 2 ống chọn 0,4m. Số ống nhánh: = 19 ống L: Chiều dài bể, L = 7,8m. Chọn khoảng cách từ ống tới mép từng 0,2m Đường kính ống phân phối khí, chọn 34mm. Đường kính ống khí chính chọn D = 90 mm Aùp lực cần thiết cho hệ thống khí nén được xác đinh theo công thức: Hc = hd + hf + hc + H Trong đó: hd: Tổn thất áp lực theo chiều dài trên đường ống dẫn (m) hc: Tổn thất qua thiết bị phân phối (m) Tổn thất hd, hc không vượt quá 0,4 (m) hf: Tổn thất cục bộ của ống phân phối khí (m), hf không vượt quá 0,5 (m) Vậy áp lực tổng cộng là: Hc = 0,4 + 0,5 + 0,4 + 3,5 = 4,8 (m) Aùp lực không khí: Công suất máy nén: Trong đó: q: Lưu lượng không khí cần cung cấp, (m3/s) h: Hiệu suất máy bơm, chọn h = 0,7 p: Aùp lực của khí nén (at), được tính theo công thức 149 (Giáo trình xử lý nước thải của PGS.PTS Hoàng Huệ) p = 1.46 atm Vậy công suất máy nén là Tính toán hệ thống phân phối nước: Lưu lượng nước vào bể là Q = 0,00579 m3/s. Chọn vận tốc nước chảy trong ống là V =0,7 m/s. Chọn 3 ống phân phối nước cách nhau 0,8 m. Diện tích ống phân phối là m2. Đường kính ống là: Chọn ống có đường kính là 60mm. Diện tích lỗ phân phối với vận tốc qua lỗ phân phối là 0,6 m/s. Chọn đường kính lỗ phân phối là 15mm diện tích một lỗ là: Số lỗ phân phối : lỗ Khoảng cách giữa các lỗ : Thời gian lưu nước trong bể là: T = (ngày) = 3,6 (giờ). Bảng 6.5: Các thông số thiết kế bể lọc sinh học hiếu khí tiếp xúc STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thống kê 1 Chiều dài bể (L) (m) 7,8 2 Chiều rộng bể (B) (m) 3,2 3 Chiều cao bể tổng cộng (H) (m) 3,5 4 Chiều cao công tác (h) (m) 3 5 Chiều cao lớp vật liệu (hVL) (m) 2 6 Thời gian lưu nước Giờ 3,6 Bể lắng đợt II Chức năng Hỗn hợp nước và bùn sinh học chảy ra từ công trình xử lý sinh học được dẫn đến bể lắng II. Bể này có nhiệm vụ lắng và tách bùn sinh học từ bể lọc sinh học hiếu khí tiếp xúc và các phần nhỏ chất không tan. Cấu tạo Chọn bể lắng đợt 2 là bể lắng đứng, có ngăn lắng hình trụ, có dạng hình tròn trên mặt bằng và đáy bể có dạng hình nón hay chóp cụt tương tự như bể lắng đợt 1. Tính toán bể lắng II Chọn thời gian lưu nước: t = 1,5 giờ (Theo: Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết) Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm: = 0,193 m2 Trong đó : Qstb : Lưu lượng tính toán trung bình giây, Qstb = 0,00579 m3/s. V: Vận tốc nước chảy trong ống trung tâm. Chọn V= 30 mm/s = 0,03 m/s (Theo: Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết ) Diện tích tiết diện ướt của phần lắng của bể được tính theo công thức: Trong đó V2: Tốc độ chảy trong bể lắng đứng V2 = 0,0005m/s.(Điều 6.5.6 – TCXD-51-84) Diện tích tổng cộng của bể lắng đứng đợt 2 là: F = f + F0 = 0,193 + 11,574 = 11,77 (m2). Đường kính ống trung tâm: 0,496m Chọn ống F = 0,5 mm Đường kính phần loe của ống trung tâm: DL = 1,35 * d = 1,35 * 0,5 = 0,675 m (Theo: Xử Lý Nước Thải - Hoàng Huệ) Chiều cao phần loe ống trung tâm: HL = 1,35*d = 1,35 * 0,5 = 0,675 m Đường kính tấm hướng dòng: Dc = 1,3 * DL = 1,3 * 0,675 = 0,88 m. (Theo: Xử Lý Nước Thải - Hoàng Huệ) Khoảng cách từ miệng loe ống trung tâm đến tấm chắn là 0,25 – 0,5 m. Chọn 0,3 m Đường kính của bể lắng: Đường kính bể lắng là: , chọn D = 4m Chiều cao tính toán của vùng lắng: ho = V2 * t = 0,0005 * 1,5* 3600 =2,7 m Trong đó: V2: Vận tốc chuyển động của nước trong bể lắng, chọn V2 = 0.5mm/s =0,0005 m/s t: Thời gian lưu nước: t = 1,5h Chiều cao phần hình nón của bể lắng I: 2,02 m, chọn hn= 2m Trong đó: h2: Chiều cao lớp trung hòa, m h3: Chiều cao giả định lớp cặn trong bể, m D: Đường kính bể lắng, D = 4 m dn:Đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, chọn dn = 0,6 m Góc tạo bởi đáy bể và mặt ngang, lấy không nhỏ hơn 500 (Điều 6.5.9 – TCXD – 51 -84) chọn a = 50o Chiều cao tổng cộng của bể: H = ho + hn + hbv = 2,7 + 2 + 0,3 = 4,2m Trong đó: ho: Chiều cao vùng lắng hbv : Chiều cao từ mực nước đến thành bể, hbv = 0,3 m hn: Chiều cao phần hình nón Khoảng cách giữa mép ngoài của miêng loe đến mép ngoài của bề mặt tấm hắt theo mặt phẳng qua trục được tính theo công thức: Trong đó: vk:Vận tốc chảy qua khe hở giữa miệng lọc ống trung tâm và bề mặt tấm hắc; chọn vk 20mm/s, chọn vk = 20mm/s = 0.02m/s. (Theo: Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết) Việc xả cặn ra khỏi bể lắng dùng ống nhựa PVC có đường kính Ø 100 mm, với sự ho